Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

EA028949B1 - System and method for diagnosing an engine - Google Patents

System and method for diagnosing an engine Download PDF

Info

Publication number
EA028949B1
EA028949B1 EA201490352A EA201490352A EA028949B1 EA 028949 B1 EA028949 B1 EA 028949B1 EA 201490352 A EA201490352 A EA 201490352A EA 201490352 A EA201490352 A EA 201490352A EA 028949 B1 EA028949 B1 EA 028949B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
engine
frequency
frequency content
generator
time
Prior art date
Application number
EA201490352A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201490352A1 (en
Inventor
Аджит Кумар
Сомакумар Рамачандрапаникер
Пол Флинн
Ариджит Банерджи
Рупам Мухерджи
Original Assignee
Дженерал Электрик Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дженерал Электрик Компани filed Critical Дженерал Электрик Компани
Publication of EA201490352A1 publication Critical patent/EA201490352A1/en
Publication of EA028949B1 publication Critical patent/EA028949B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/06Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving electric generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/46Series type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/50Control strategies for responding to system failures, e.g. for fault diagnosis, failsafe operation or limp mode
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0097Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating speed signals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497With detection of the mechanical response of the engine
    • F02D41/1498With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/20Reducing vibrations in the driveline
    • B60W2030/206Reducing vibrations in the driveline related or induced by the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28Interface circuits
    • F02D2041/286Interface circuits comprising means for signal processing
    • F02D2041/288Interface circuits comprising means for signal processing for performing a transformation into the frequency domain, e.g. Fourier transformation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002Output torque
    • F02D2200/1004Estimation of the output torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1006Engine torque losses, e.g. friction or pumping losses or losses caused by external loads of accessories
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101Engine speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1012Engine speed gradient
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18Control of the engine output torque
    • F02D2250/24Control of the engine output torque by using an external load, e.g. a generator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

Methods and systems are provided for an engine (110). A condition of the engine (110) may be diagnosed based on information provided by signals from speed sensors (160) associated with the engine (110) and/or other signals associated with a generator (120) operationally connected to the engine (110). Different types of degradation may be distinguished based on discerning characteristics within the information. Thus, a degraded engine (110) component may be identified in a manner that reduces sendee induced delay.

Description

Настоящее изобретение будет понятно из последующего описания вариантов его осуществления со ссылками на приложенные чертежи.The present invention will be understood from the following description of embodiments thereof with reference to the attached drawings.

Фиг. 1 иллюстрирует один из примеров осуществления системы транспортного средства (например, системы локомотива), содержащей двигатель и генератор (генератор переменного тока) и показанной в виде рельсового транспортного средства, сконфигурированного для перемещения по рельсам посредством колес.FIG. 1 illustrates one embodiment of a vehicle system (for example, a locomotive system) comprising an engine and a generator (alternator) and shown as a rail vehicle configured to travel on rails via wheels.

Фиг. 2 иллюстрирует один из примеров осуществления двигателя и генератора, показанного на фиг. 1, которые функционально связаны с различным вспомогательным оборудованием и тяговыми двигателями.FIG. 2 illustrates one embodiment of an engine and a generator shown in FIG. 1, which are functionally connected with various auxiliary equipment and traction motors.

Фиг. 3 иллюстрирует один из примеров формирования частотного содержания на основе частоты вращения двигателя во временной области.FIG. 3 illustrates one example of frequency content generation based on engine speed in the time domain.

Фиг. 4 иллюстрирует пример частотного содержания исправного и неисправного двигателя.FIG. 4 illustrates an example of the frequency content of a serviceable and faulty engine.

Фиг. 5 иллюстрирует один из примеров обнаружения диагностической логикой контроллера состояния неисправности на основе частотного содержания сигнала частоты вращения двигателя.FIG. 5 illustrates one example of the detection by the diagnostic logic of a fault state controller based on the frequency content of the engine speed signal.

Фиг. 6 иллюстрирует один из примеров определения различия времени (временного интервала) при вращении двигателя.FIG. 6 illustrates one example of determining the difference in time (time interval) during engine rotation.

Фиг. 7 иллюстрирует пример обработки временных интервалов, определяемых с использованием конфигурации, показанной на фиг. 6, для диагностики состояния двигателя.FIG. 7 illustrates an example of processing time slots determined using the configuration shown in FIG. 6, to diagnose the condition of the engine.

Фиг. 8 иллюстрирует один из примеров диагностики состояния двигателя путем коррелирования характеристик частоты вращения двигателя и характеристик генератора.FIG. 8 illustrates one example of engine condition diagnostics by correlating engine speed characteristics and generator characteristics.

Фиг. 9 иллюстрирует один из примеров формирования профиля крутящего момента на основе измеряемой частоты вращения поршневого двигателя.FIG. 9 illustrates one example of generating a torque profile based on a measured rotational speed of a piston engine.

Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к системам и способам диагностики двигателей. Предлагаются также диагностические комплекты для выполнения упомянутых способов. Двигатель может входить в состав транспортного средства, например, системы локомотива. Другие подходящие типы двигателей могут включать автомобили, внедорожные транспортные средства, горное оборудование, самолет и морские суда. Другие варианты осуществления настоящего изобретения могут применяться для стационарных двигателей, таких как ветряные турбины или генераторы мощности. Двигатель может представлять собой дизельный двигатель или может сжигать другое топливо или топливную смесь. Такие альтернативные виды топлива могут включать бензин, керосин, биодизельное топливо, природный газ и этанол, а также комбинации перечисленного. В подходящих двигателях может использоваться воспламенение сжатием и/или искровое зажигание. Упомянутые транспортные средства могут содержать двигатель, компоненты которого могут изнашиваться в процессе эксплуатации.Embodiments of the present invention relate to systems and methods for diagnosing engines. Diagnostic kits are also available for performing the mentioned methods. The engine may be part of a vehicle, for example, a locomotive system. Other suitable engine types may include automobiles, off-road vehicles, mining equipment, aircraft and ships. Other embodiments of the present invention may be applied to stationary engines, such as wind turbines or power generators. The engine may be a diesel engine or may burn another fuel or fuel mixture. Such alternative fuels may include gasoline, kerosene, biodiesel, natural gas, and ethanol, as well as combinations of the above. Compressed ignition and / or spark ignition may be used in suitable engines. These vehicles may contain an engine, the components of which may wear out during operation.

Кроме того, в вариантах осуществления изобретения используют данные генератора, например, измеряемые электрические параметры генератора, или данные генератора (например, профиль крутящего момента), полученные на основе измеренных электрических параметров генератора и/или параметров двигателя (например, частоты вращения), для диагностики состояния двигателя и для различения состояний соответствующих компонентов двигателя.In addition, in embodiments of the invention, generator data is used, for example, measured electrical parameters of the generator, or generator data (for example, torque profile) obtained from measured electrical parameters of the generator and / or engine parameters (for example, rotational speed) for diagnostics engine conditions and to distinguish between the states of the respective engine components.

При диагностике конкретных типов износа двигателя он может приводиться в определенное рабочее состояние или определенный режим работы. Например, диагностика двигателя может происходить в состоянии самозагрузки как части процедуры проверки, в состоянии установки динамического торможения или в состоянии установившегося режима работы двигателя. Способы диагностики и прогноза, описанные в настоящем документе, могут использоваться для анализа тенденций, сравнения различий между цилиндрами, выполнения процедур проверки, подтверждения необходимости ремонта и помощи в ремонте. Альтернативно, данные генератора и/или двигателя могут отсчитываться и анализироваться при достижении двигателем определенного режима работы или состояния во время его нормальной работы.When diagnosing specific types of engine wear, it may be brought to a certain operating state or specific operating mode. For example, engine diagnostics may occur in the state of self-loading as part of the test procedure, in the state of setting dynamic braking or in the state of steady state engine operation. The diagnostic and prediction methods described in this document can be used to analyze trends, compare the differences between cylinders, perform inspection procedures, confirm the need for repairs, and help with repairs. Alternatively, generator and / or engine data can be counted and analyzed when the engine reaches a particular mode of operation or state during its normal operation.

Фиг. 1 иллюстрирует один из примеров осуществления системы 100 транспортного средства (например, системы локомотива), в данном случае показанного в виде рельсового транспортного средства 106, сконфигурированного для перемещения по рельсам 102 с помощью колес 108. Как показано на фиг. 1, рельсовое транспортное средство 106 содержит двигатель 110, функционально связанный с генератором (генератором переменного тока) 120. Транспортное средство 106 содержит тяговые двигатели 130, функционально связанные с генератором 120 и предназначенные для приведения в движение колес 108. Транспортное средство 106 также содержит различные вспомогательные системы или оборудование 140, функционально связанные с генератором 120 или двигателем 110 (например, с вращающимся валом 111 двигателя, см. фиг. 2), для выполнения различных функций.FIG. 1 illustrates one embodiment of a vehicle system 100 (eg, a locomotive system), in this case shown as a rail vehicle 106, configured to move on rails 102 using wheels 108. As shown in FIG. 1, the rail vehicle 106 comprises an engine 110, operatively associated with a generator (alternator) 120. The vehicle 106 includes traction motors 130, functionally connected with the generator 120 and intended to drive the wheels 108. The vehicle 106 also contains various auxiliary systems or equipment 140, operatively associated with a generator 120 or engine 110 (eg, with a rotating motor shaft 111, see FIG. 2), for performing various functions.

Транспортное средство 106 также содержит контроллер 150 для управления различными компонентами, связанными с системой 100 транспортного средства. В одном из примеров изобретения контроллер 150 включает компьютерную систему управления. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения упомянутая компьютерная система управления является в основном программной и содер- 2 028949The vehicle 106 also includes a controller 150 for controlling various components associated with the vehicle system 100. In one example of the invention, the controller 150 includes a computer control system. In one of the embodiments of the present invention, said computer control system is mainly software and contains 2 028949

жит процессор, например, процессор 152, сконфигурированный для исполнения компьютерных инструкций. Контроллер 150 может содержать блоки управления двигателем (еидше сои1то1 ιιηίΚ ЕСИ), при этом система управления может быть распределена между всеми блоками ЕСИ. Контроллер 150 также содержит машиночитаемый носитель для хранения данных, например, память 154, содержащую инструкции (например, исполняемые компьютером инструкции), обеспечивающие возможность бортового контроля и управления работой рельсового транспортного средства. Память 154 может включать энергозависимое или энергонезависимое запоминающее устройство. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, упомянутый контроллер может быть реализован аппаратно, например, на основе цифровых сигнальных процессоров (Фдйа1 81диа1 ртосе88ОГ8, ΌδΡ) или других аппаратных логических схем для выполнения различных функций, описанных в настоящем документе.There is a processor, for example, processor 152, configured to execute computer instructions. The controller 150 may contain engine control units (more soy1 ιιηίΚ ESI), while the control system can be distributed among all ESI units. The controller 150 also contains computer readable storage media, such as memory 154, containing instructions (for example, computer-executable instructions) that enable on-board monitoring and control of the operation of a rail vehicle. The memory 154 may include volatile or non-volatile memory. In accordance with another embodiment of the present invention, said controller can be implemented in hardware, for example, on the basis of digital signal processors (Fdia1 81dia1 rtose88OG8, ΌδΡ) or other hardware logic circuits to perform various functions described in this document.

Контроллер может следить за контролем и управлением системой 100 транспортного средства. Контроллер может принимать сигнал от датчика 160 частоты вращения двигателя или от различных датчиков 170 генератора для определения рабочих параметров и рабочих условий и в соответствии с этим регулировать различные приводы 162 двигателя для управления рельсовым транспортным средством 106. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, упомянутый датчик частоты вращения включает зубчатое колесо датчика, соединенное с валом 111 двигателя, и датчик магнитного сопротивления для обнаружения прохождения зубца упомянутого колеса датчика вблизи датчика магнитного сопротивления. Например, упомянутый контроллер может принимать сигналы, представляющие различные параметры генератора, от различных датчиков генератора. Упомянутые параметры генератора могут включать напряжение в соединительной линии постоянного тока, ток в соединительной линии постоянного тока, напряжение возбуждения генератора, ток возбуждения генератора, выходное напряжение генератора и выходной ток генератора. В соответствии с различными другими вариантами осуществления настоящего изобретения могут использоваться также и другие параметры генератора. Соответственно, контроллер может управлять системой транспортного средства посредством передачи команд в различные компоненты, такие как тяговые двигатели, генератор переменного тока, клапаны цилиндров, дроссельная заслонка и т.п. Сигналы от датчиков 170 генератора могут быть сгруппированы и переданы по одному или более жгутам проводов, для уменьшения пространства, выделенного под проводку в системе 100 транспортного средства, и для защиты сигнальных проводов от механических повреждений и вибрации.The controller may monitor and control the system of the vehicle 100. The controller may receive a signal from the engine speed sensor 160 or from various generator sensors 170 to determine operating parameters and operating conditions and accordingly adjust various engine drives 162 to control the rail vehicle 106. In accordance with one embodiment of the present invention said rotational speed sensor includes a sensor gear connected to the motor shaft 111, and a magnetic resistance sensor for detecting the passage of a tooth mentioned The sensor wheel is close to the magnetic resistance sensor. For example, said controller may receive signals representing various generator parameters from various generator sensors. The generator parameters may include a voltage in the DC connecting line, a current in the DC connection line, a generator excitation voltage, a generator excitation current, a generator output voltage, and a generator output current. In accordance with various other embodiments of the present invention, other generator parameters may also be used. Accordingly, the controller can control the vehicle system by transmitting commands to various components, such as traction motors, alternator, cylinder valves, throttle, and the like. Signals from sensors 170 of the generator can be grouped and transmitted along one or more wiring harnesses to reduce the space allocated for wiring in the vehicle system 100, and to protect the signal wires from mechanical damage and vibration.

Упомянутый контроллер может включать также бортовые электронные средства диагностики для записи эксплуатационных характеристик двигателя. Эксплуатационные характеристики могут включать, например, измерения, полученные от датчиков 160 и 170. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения упомянутые эксплуатационные характеристики могут сохраняться в базе данных в памяти 154. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения текущие эксплуатационные характеристики могут сравниваться с предыдущими эксплуатационными характеристиками для определения тенденций изменения рабочих параметров двигателя и/или вспомогательного оборудования.The controller may also include on-board electronic diagnostic tools for recording engine performance. Operational characteristics may include, for example, measurements obtained from sensors 160 and 170. In one embodiment of the present invention, said performance characteristics may be stored in a database in memory 154. In one embodiment of the present invention, current performance characteristics may be compared with previous performance data. characteristics to determine trends in operating parameters of the engine and / or auxiliary equipment.

Упомянутый контроллер может включать бортовые электронные средства диагностики для определения и записи потенциального износа и отказов компонентов системы 100 транспортного средства. Например, при обнаружении потенциально изношенного компонента, в памяти 154 может сохраняться определенный диагностический код. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения уникальный диагностический код может соответствовать каждому типу износа, который может быть определен контроллером. Например, первый диагностический код может указывать на неисправность в цилиндре №1 двигателя, второй диагностический код может указывать на неисправность в цилиндре №2 двигателя и т.д.The controller may include on-board electronic diagnostic tools for determining and recording potential wear and failure of components of the vehicle system 100. For example, when a potentially worn component is detected, a specific diagnostic code may be stored in memory 154. In one embodiment of the present invention, a unique diagnostic code may correspond to each type of wear that can be determined by the controller. For example, the first diagnostic code may indicate a failure in the engine cylinder No. 1, the second diagnostic code may indicate a failure in the engine cylinder No. 2, etc.

Упомянутый контроллер может быть связан с дисплеем 180, таким как дисплей интерфейса диагностики, обеспечивающий пользовательский интерфейс для рабочего персонала локомотива и персонала по обслуживанию. Контроллер может управлять двигателем в ответ на ввод оператора, выполняемый с помощью элементов 182 пользовательского управления, с помощью передачи команды для соответствующего регулирования различных приводов 162 двигателя. Примеры элементов 182 пользовательского управления могут включать элемент управления дроссельной заслонкой, элемент управления торможением, клавиатуру и выключатель электропитания. Кроме того, с помощью дисплея 180 оператору и/или персоналу по обслуживанию могут передаваться отчеты об эксплуатационных характеристиках двигателя, например, диагностические коды, соответствующие изношенным компонентам.The controller may be associated with a display 180, such as a diagnostic interface display, providing a user interface for locomotive personnel and maintenance personnel. The controller can control the motor in response to operator input, performed by user control elements 182, by transmitting a command to appropriately regulate various motor drives 162. Examples of user control elements 182 may include a throttle control element, a braking control element, a keyboard, and a power switch. In addition, reports on engine performance, such as diagnostic codes corresponding to worn components, can be transmitted to the operator and / or service personnel via the display 180.

Упомянутая система транспортного средства может содержать систему 190 связи, связанную с упомянутым контроллером. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения система 190 связи может включать радиостанцию и антенну для приема и передачи голосовых сообщений и сообщений данных. Например, обмен данными может осуществляться между упомянутой системой транспортного средства и железнодорожным центром управления, другим локомотивом, спутником и/или путевым устройством, например, железнодорожной стрелкой. Например, контроллер может оценивать географические координаты системы транспортного средства с использованием сигналов ΟΡδ-приемника. В качестве другого примера, контроллер может передавать эксплуатационные характеристики двигателя в центр управления с помощью сообщений, передаваемых из системы 190 связи. В одном из вариантов осущест- 3 028949Said vehicle system may comprise a communication system 190 associated with said controller. In one embodiment of the present invention, the communication system 190 may include a radio station and an antenna for receiving and transmitting voice and data messages. For example, data may be exchanged between said vehicle system and a railway control center, another locomotive, a satellite, and / or a track device, such as a railway arrow. For example, the controller may estimate the geographic coordinates of the vehicle system using ΟΡδ-receiver signals. As another example, the controller may transmit engine performance to a control center using messages transmitted from communication system 190. In one embodiment, the implementation of - 3 028949

вления настоящего изобретения сообщение может передаваться системой 190 связи в центр управления в случае обнаружения износа компонента двигателя, при этом может быть назначено техническое обслуживание системы транспортного средства.In accordance with the present invention, a message may be transmitted by the communication system 190 to the control center in the event that engine component wear is detected, and the maintenance of the vehicle system may be assigned.

Фиг. 2 иллюстрирует один из примеров осуществления двигателя 110 и генератора 120, показанных на фиг. 1, которые функционально связаны с различным вспомогательным оборудованием 140 (141, 142, 143, 144) и тяговыми двигателями 130. Различное вспомогательное механическое оборудование 144 может быть функционально связано с вращающимся валом 111 двигателя и приводиться им в движение. Другое вспомогательное оборудование 140 приводится в движение генератором 120 через выпрямитель 210, который формирует напряжение в соединительной линии постоянного тока для регуляторов 230 мощности. Примеры такого вспомогательного оборудования включают нагнетатель 141, компрессор 142 и вентилятор 143 радиатора. Тяговые двигатели 130 приводятся в движение генератором 120 через выпрямитель 210, который формирует напряжение в соединительной линии постоянного тока для инвертера 220. Такое вспомогательное оборудование 140, тяговые двигатели 130 и их реализации хорошо известны в настоящей области техники. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения генератор 120 в реальности может представлять собой один или более генераторов, например, главный генератор для приведения в действие тяговых двигателей 130 и вспомогательный генератор для приведения в действие части вспомогательного оборудования 140. Другие примеры вспомогательного оборудования включают турбокомпрессоры, насосы и системы охлаждения двигателя.FIG. 2 illustrates one embodiment of an engine 110 and a generator 120 shown in FIG. 1, which are operatively associated with various auxiliary equipment 140 (141, 142, 143, 144) and traction motors 130. Various auxiliary mechanical equipment 144 may be functionally connected with the motor rotating shaft 111 and set in motion. Other auxiliary equipment 140 is driven by generator 120 through rectifier 210, which generates a voltage on the DC link for power controllers 230. Examples of such accessories include a blower 141, a compressor 142, and a radiator fan 143. The traction motors 130 are driven by the generator 120 through the rectifier 210, which generates voltage in the DC connecting line for the inverter 220. Such ancillary equipment 140, traction motors 130 and their implementations are well known in the art. In accordance with some of the embodiments of the present invention, generator 120 may in reality be one or more generators, for example, a main generator for driving traction motors 130 and an auxiliary generator for driving parts of auxiliary equipment 140. Other examples of auxiliary equipment include turbo compressors , pumps and engine cooling systems.

Датчик 160 частоты вращения измеряет частоту вращения вала 111 двигателя во время работы. Датчик 171 в соединительной линии постоянного тока является датчиком генератора и способен, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения, измерять напряжение в соединительной линии постоянного тока, ток в соединительной линии постоянного тока или оба этих параметра. Датчик 172 возбуждения является датчиком генератора и способен измерять, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения, ток возбуждения генератора, напряжение возбуждения генератора или оба этих параметра. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения имеются датчики 173 и 174 генератора для измерения выходного напряжения и тока арматуры генератора, соответственно. В зависимости от параметров конкретного применения могут быть выбраны соответствующие коммерчески доступные датчики.The sensor 160 speed measures the rotational speed of the shaft 111 of the engine during operation. The DC sensor 171 is a generator sensor and is capable, in accordance with various embodiments of the present invention, to measure the voltage on the DC connection line, the current in the DC connection line, or both. Excitation sensor 172 is a generator sensor and is capable of measuring, in accordance with various embodiments of the present invention, the generator excitation current, generator excitation voltage, or both. In accordance with some embodiments of the present invention, there are generators 173 and 174 for measuring the output voltage and current of the generator armature, respectively. Depending on the parameters of a particular application, appropriate commercially available sensors may be selected.

Двигатель может иметь цилиндры, зажигаемые в заранее заданной последовательности, при этом каждый цилиндр зажигается один раз в течение четырехтактного или двухтактного цикла. Например, четырехцилиндровый четырехтактный двигатель может иметь последовательность зажигания 1-3-4-2, в которой каждый цилиндр зажигается один раз за каждые два оборота двигателя. Таким образом, частота зажигания заданного цилиндра равна половине частоты вращения двигателя, при этом частота зажигания любого цилиндра равна удвоенной частоте вращения двигателя. Частота вращения двигателя может называться частотой первого порядка двигателя. Эта частотная составляющая первого порядка проявляется в частотном содержании измеряемого параметра генератора или сигнала частоты вращения двигателя. Частота зажигания заданного цилиндра четырехтактного двигателя может называться частотой половинного порядка двигателя, при этом частота половинного порядка двигателя равна половине частоты вращения двигателя. Эта частотная составляющая половинного порядка также может проявляться в частотном содержании упомянутого измеряемого параметра генератора или сигнала частоты вращения двигателя.The engine may have cylinders ignited in a predetermined sequence, with each cylinder being ignited once during a four-stroke or two-stroke cycle. For example, a four-cylinder four-stroke engine may have an ignition sequence of 1-3-4-2, in which each cylinder ignites once every two engine revolutions. Thus, the ignition frequency of a given cylinder is equal to half the engine speed, and the ignition frequency of any cylinder is equal to twice the engine speed. The engine speed can be called the first-order frequency of the engine. This frequency component of the first order is manifested in the frequency content of the measured parameter of the generator or the signal of the engine speed. The frequency of ignition of a given cylinder of a four-stroke engine can be called the frequency of the half order of the engine, and the frequency of half the order of the engine is equal to half the engine speed. This half-frequency frequency component can also manifest itself in the frequency content of the aforementioned measured parameter of the generator or engine speed signal.

В качестве другого примера четырехтактного двигателя, двенадцатицилиндровый двигатель может иметь последовательность зажигания 1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10, при этом каждый цилиндр зажигается один раз за каждые два оборота двигателя. Таким образом, частота зажигания заданного цилиндра равна половине частоты вращения двигателя, а частота зажигания любого цилиндра равна частоте вращения двигателя, умноженной на шесть. В качестве примера двухтактного двигателя, двенадцатицилиндровый двигатель может иметь последовательность зажигания 1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10, при этом каждый цилиндр зажигается один раз при каждом обороте двигателя. Таким образом, частота зажигания заданного цилиндра равна частоте вращения двигателя, а частота зажигания любого цилиндра равна частоте вращения двигателя, умноженной на двенадцать. Аналогично, эти частотные составляющие могут проявляться в частотном содержании измеряемого параметра генератора или сигнала частоты вращения двигателя.As another example of a four-stroke engine, a twelve-cylinder engine may have an ignition sequence of 1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10, with each cylinder igniting once every two engine revolutions. Thus, the ignition frequency of a given cylinder is equal to half the engine speed, and the ignition frequency of any cylinder is equal to the engine speed multiplied by six. As an example of a two-stroke engine, a twelve-cylinder engine can have an ignition sequence of 1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10, with each cylinder igniting once with each turn of the engine. Thus, the ignition frequency of a given cylinder is equal to the engine speed, and the ignition frequency of any cylinder is equal to the engine speed multiplied by twelve. Similarly, these frequency components can manifest themselves in the frequency content of the measured parameter of the generator or engine speed signal.

Например, упомянутый двигатель может представлять собой четырехтактный двигатель, работающий на частоте 1050 об/мин. Следовательно, гармоника первого порядка двигателя равна 17,5 Гц, а гармоника половинного порядка двигателя равна 8,75 Гц. Напряжение в соединительной линии постоянного тока при вращении вала 111 во время работы двигателя может изменяться с периодической частотой. Например, частотное содержание напряжения в соединительной линии постоянного тока может включать частотную составляющую с частотой первого порядка двигателя. Другими словами, пик амплитуды частотного содержания может совпадать с частотной составляющей первого порядка. Напряжение в соединительной линии постоянного тока может также включать частотное содержание других гармоник частоты первого порядка, например, частоту второго порядка (удвоенную частоту вращения двигателя), частоту третьего порядка (частоту вращения двигателя, умноженную на три) и т.п. Аналогично, упомя- 4 028949For example, said engine may be a four-stroke engine operating at 1050 rpm. Therefore, the harmonic of the first order of the engine is 17.5 Hz, and the harmonic of the half order of the engine is equal to 8.75 Hz. The voltage in the connecting DC line during the rotation of the shaft 111 while the engine is running may vary with a periodic frequency. For example, the frequency content of the voltage in the connecting DC line may include a frequency component with a frequency of the first order of the motor. In other words, the peak of the amplitude of the frequency content may coincide with the frequency component of the first order. The DC link voltage may also include the frequency content of other first-order frequency harmonics, for example, the second order frequency (twice the engine speed), the third order frequency (engine speed multiplied by three), and so on. Similarly, mention is 4 028949

нутое напряжение в соединительной линии постоянного тока может включать частотное содержание с частотами, меньшими, чем частота первого порядка, например, с частотой половинного порядка (половина частоты вращения двигателя).The voltage in the DC link may include frequency content with frequencies lower than the first-order frequency, for example, a half-order frequency (half the engine speed).

Для исправного двигателя, функционирующего корректно, частотное содержание измеряемого параметра генератора может иметь определенную «исправную» сигнатуру. Отклонения от такой исправной сигнатуры могут указывать на неисправности в двигателе. Например, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, состояние двигателя может диагностироваться путем анализа амплитуды и/или фазы гармоники половинного порядка в упомянутом частотном содержании.For a healthy engine that functions correctly, the frequency content of the measured parameter of the generator may have a certain "healthy" signature. Deviations from such a valid signature may indicate faults in the engine. For example, in accordance with one embodiment of the present invention, the state of the engine can be diagnosed by analyzing the amplitude and / or phase of the harmonic of half order in said frequency content.

В общем, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения, состояние двигателя может диагностироваться на основе комбинации измеряемых параметров двигателя (например, частоты вращения или давления) и генератора (например, напряжения в соединительной линии постоянного тока и т.д.). Может выполняться определение и сравнение частотного содержания упомянутых различных параметров для диагностики конкретного состояния двигателя. Кроме того, на основе профилей измеряемых параметров могут вычисляться профили других параметров (например, крутящего момента), и, следовательно, частотное содержание этих профилей может анализироваться для диагностики конкретного состояния двигателя.In general, in accordance with various embodiments of the present invention, a motor condition can be diagnosed based on a combination of measured motor parameters (for example, rotational speed or pressure) and a generator (for example, voltage in a DC connecting line, etc.). The frequency content of these various parameters can be determined and compared to diagnose a specific engine condition. In addition, based on the profiles of the measured parameters, profiles of other parameters (for example, torque) can be calculated, and, therefore, the frequency content of these profiles can be analyzed to diagnose a specific engine condition.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения для диагностики состояния двигателя используют частотное содержание частоты вращения двигателя (например, частоту вращения измеряют с помощью датчика 160 частоты вращения). Фиг. 3 иллюстрирует пример формирования частотного содержания на основе частоты вращения двигателя во временной области. Для получения гармонического содержания может использоваться процедура 310 быстрого преобразования Фурье (например, процедура РРТ (Рак! Роштег Тгаик&гт)) или процедура 320 полосовой фильтрации. Процедура частотного анализа преобразует отсчитанный параметр во временной области в частотное содержание в частотной области. Различные частотные составляющие упомянутого частотного содержания могут включать составляющую постоянного тока (нулевого порядка), фундаментальную частотную составляющую (первого порядка) и гармонические частотные составляющие (второго порядка, половинного порядка, третьего порядка и т.д.) В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения процедура преобразования Фурье и процедура полосовой фильтрации включают инструкции, исполняемые процессором 152.In one of the embodiments of the present invention for diagnosing the condition of the engine using the frequency content of the engine speed (for example, the rotational speed is measured using the sensor 160 speed). FIG. 3 illustrates an example of frequency content generation based on engine speed in the time domain. To obtain harmonic content, the fast Fourier transform procedure 310 (for example, the PPT (Cancer! Roshteg Tgaik & rm) procedure) or the 320 filtering method can be used. The frequency analysis procedure converts the counted parameter in the time domain into the frequency content in the frequency domain. The various frequency components of said frequency content may include a DC component (zero order), a fundamental frequency component (first order) and harmonic frequency components (second order, half order, third order, etc.). In accordance with one embodiment of the present the inventions The Fourier transform procedure and the bandpass filtering procedure include instructions executed by the processor 152.

Фиг. 4 иллюстрирует пример "исправного" и "неисправного" частотного содержания. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения частотное содержание 410 исправного двигателя (то есть двигателя, работающего корректно) имеет три частотные составляющие, абсолютные и относительные амплитуды которых показаны на фиг. 4. Частотное содержание 420 неисправного двигателя (то есть двигателя, работающего некорректно вследствие износа или отказа) имеет три частотные составляющие, расположенные в тех же положениях, как и в частотном содержании 410 исправного двигателя. Однако амплитуда одной частотной составляющей 421 (например, составляющей половинного порядка) искажена (например, амплитуда увеличена), при этом амплитуда другой частотной составляющей 423 (например, составляющей второго порядка) также искажена (например, амплитуда уменьшена), в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. Искажение частотных составляющих 421 и 423 в частотном содержании 420 указывают на неисправность двигателя. Кроме того, конкретные характеристики искаженных частотных составляющих (например, амплитуда) относительно других частотных составляющих в частотном содержании 420 неисправного двигателя могут указывать на конкретный тип износа или отказа двигателя (например, отказ цилиндра №3 двигателя). Также для выявления неисправности конкретного цилиндра может использоваться фаза частотной составляющей половинного порядка относительно опорного цилиндра (например, цилиндра №1).FIG. 4 illustrates an example of "healthy" and "faulty" frequency content. In accordance with one embodiment of the present invention, the frequency content 410 of a working engine (i.e., a motor operating correctly) has three frequency components, the absolute and relative amplitudes of which are shown in FIG. 4. The frequency content 420 of a faulty engine (i.e., an engine operating incorrectly due to wear or failure) has three frequency components located in the same positions as in the frequency content 410 of a serviceable engine. However, the amplitude of one frequency component 421 (for example, a half order component) is distorted (for example, the amplitude is increased), while the amplitude of another frequency component 423 (for example, a second order component) is also distorted (for example, the amplitude is reduced), in accordance with one of the options implementation of the present invention. The distortion of the frequency components 421 and 423 in the frequency content 420 indicates a malfunction of the engine. In addition, the specific characteristics of the distorted frequency components (for example, amplitude) relative to other frequency components in the frequency content 420 of a faulty engine may indicate a particular type of wear or engine failure (for example, engine # 3 cylinder failure). Also, to detect malfunction of a particular cylinder, a half-order frequency component phase relative to the reference cylinder (for example, cylinder No. 1) can be used.

Изношенные компоненты могут приводить к менее эффективной работе двигателя, например, с меньшей мощностью и/или с повышенными выбросами. Кроме того, работа двигателя с изношенными компонентами может ускорять износ компонентов, что может увеличивать вероятность полного отказа двигателя и аварии на линии. Одним из примеров износа компонента двигателя может служить износ цилиндра. Соответственно, для четырехтактного двигателя искажение частотной составляющей может возникать на частоте половинного порядка. Для двухтактного двигателя искажение частотной составляющей может возникать на частоте первого порядка. Диагностика в таком случае может включать как предупреждение об износе, так и указание на тип и/или местоположение изношенного компонента двигателя.Worn components can lead to less efficient engine operation, for example, with less power and / or with increased emissions. In addition, engine operation with worn components can accelerate component wear, which can increase the likelihood of a complete engine failure and line failure. One example of engine component wear is cylinder wear. Accordingly, for a four-stroke engine, distortion of the frequency component may occur at a half-order frequency. For a two-stroke engine, the distortion of the frequency component may occur at a frequency of the first order. Diagnosis in such a case may include both a warning of wear and an indication of the type and / or location of the worn engine component.

Фиг. 5 иллюстрирует один из вариантов осуществления обнаружения диагностической логикой 510 контроллера 150 неисправного состояния по частотному содержанию сигнала частоты вращения двигателя. Например, частотная составляющая 421 половинного порядка может сравниваться диагностической логикой 510 с пороговым уровнем Т. Если амплитуда частотной составляющей 421 превышает пороговый уровень Т, то диагностическая логика 510 определяет, что в двигателе имеется износ. Кроме того, если диагностическая логика 510 определяет, что отношение частотной составляющей 421 половинного порядка к составляющей 422 первого порядка превышает второй пороговый уровень, и отношение частотной составляющей первого порядка к частотной составляющей 423 второго порядка превышает тре- 5 028949FIG. 5 illustrates one embodiment of detection by the diagnostic logic 510 of malfunction controller 150 in terms of the frequency content of the engine speed signal. For example, the frequency component 421 of a half order can be compared by diagnostic logic 510 with a threshold level T. If the amplitude of the frequency component 421 exceeds a threshold level T, then diagnostic logic 510 determines that there is wear in the motor. In addition, if diagnostic logic 510 determines that the ratio of the frequency component 421 of half order to component 422 of the first order exceeds the second threshold level, and the ratio of the frequency component of first order to the frequency component 423 of second order exceeds the third

тий пороговый уровень, то диагностическая логика 510 определяет, что износ относится к конкретному компоненту двигателя (например, цилиндру №3). В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения диагностическая логика включает исполняемые инструкции, которые исполняются процессором 152. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, отношение частотной составляющей половинного порядка к составляющей постоянного тока, или нулевого порядка, может указывать на неисправность в двигателе. Кроме того, упомянутый пороговый уровень Т может зависеть от режима работы двигателя, например, от мощности, частоты вращения, условий окружающей среды, предшествующего ремонта и т.п.threshold level, then the diagnostic logic 510 determines that wear refers to a specific engine component (for example, cylinder number 3). In accordance with one embodiment of the present invention, the diagnostic logic includes executable instructions that are executed by processor 152. In accordance with one embodiment of the present invention, the ratio of the frequency component of half the order to the DC component, or zero order, may indicate a fault in the motor . In addition, the aforementioned threshold level T may depend on the engine operating conditions, for example, on power, speed, environmental conditions, previous repairs, etc.

Типы износа или отказов двигателя, которые могут быть диагностированы, распознаны и локализованы, могут включать, например, износ свечи зажигания, топливный дисбаланс, отказ цилиндра, детонацию двигателя, недостаточное поступление топлива, недостаточное сжатие и отказ клапанного механизма. После того, как диагностирован износ или отказ, могут предприниматься определенные действия. Подобные действия могут включать, например, предоставление предупреждающего сигнала оператору (например, с помощью дисплея 180), регулировку эксплуатационного параметра двигателя (например, снижение мощности двигателя, выключение по меньшей мере одного цилиндра двигателя, полное выключение двигателя, балансировку цилиндров двигателя), запись действия технического обслуживания и передачу диагностированного состояния в центральный пункт (например, с помощью системы 190 связи).Types of wear or engine failures that can be diagnosed, recognized, and localized may include, for example, spark plug wear, fuel imbalance, cylinder failure, engine detonation, insufficient fuel flow, insufficient compression, and valve mechanism failure. After wear or failure is diagnosed, certain actions may be taken. Such actions may include, for example, providing a warning signal to the operator (for example, using the display 180), adjusting the operating parameter of the engine (eg, reducing engine power, turning off at least one engine cylinder, completely turning off the engine, balancing engine cylinders), recording the maintenance and transfer of the diagnosed state to the central point (for example, using the communication system 190).

Таким образом, для определения износа двигателя может анализироваться гармоническое содержание (амплитуды и/или фазы) частоты вращения двигателя (например, с использованием диагностической логики 510 контроллера). В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения перед отсчетом и обработкой информации частоты вращения двигателя поршневой двигатель сначала приводят в определенные рабочие условия, состояние или режим работы. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, информацию частоты вращения двигателя не отсчитывают и не обрабатывают до тех пор, пока двигатель не достигнет определенных рабочих условий, состояния или режима работы во время его нормального функционирования, причем контроллер начнет получать и анализировать гармоническое содержание частоты вращения двигателя при достижении этих определенных рабочих условий, состояния или режима работы.Thus, to determine engine wear, the harmonic content (amplitude and / or phase) of the engine speed can be analyzed (for example, using the controller's 510 diagnostic logic). In one embodiment of the present invention, before reading and processing engine speed information, a piston engine is first brought into a certain operating condition, state or mode of operation. In accordance with another embodiment of the present invention, engine speed information is not counted and processed until the engine reaches a certain operating condition, state or mode of operation during its normal operation, and the controller will begin to receive and analyze the harmonic content of the speed engine when these specific operating conditions, state or mode of operation is achieved.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения для диагностики состояния двигателя используют различия измеряемой частоты вращения поршневого двигателя от цикла к циклу (например, частоту вращения измеряют с помощью датчика частоты вращения). Цикл может соответствовать одному полному повороту, или обороту, двигателя. Однако в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения цикл может быть определен также и другим образом. Например, циклом могут быть два полных оборота двигателя (что может соответствовать одному циклу зажигания цилиндра), или цикл может представлять собой половину оборота двигателя (что может соответствовать частоте зажигания любого цилиндра двигателя).In one of the embodiments of the present invention, the differences in the measured rotational speed of a piston engine from cycle to cycle (for example, the rotational speed is measured using a rotational speed sensor) are used to diagnose the condition of the engine. The cycle can correspond to one complete turn, or turn, of the engine. However, in accordance with various embodiments of the present invention, the cycle can also be defined in a different way. For example, a cycle can be two complete engine turns (which can correspond to one cylinder ignition cycle), or a cycle can be half the engine turn (which can correspond to the ignition frequency of any engine cylinder).

Поскольку частота вращения двигателя изменяется от цикла к циклу, характеристики (например, гармоническое содержание) различий от цикла к циклу могут быть проанализированы и отнесены к состоянию износа двигателя. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения, сначала поршневой двигатель может быть приведен в заданные рабочие условия, состояние или режим работы, перед отсчетом и обработкой информации частоты вращения двигателя. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, информацию частоты вращения не отсчитывают и не обрабатывают до тех пор, пока двигатель не достигнет определенных рабочих условий, состояния или режима работы во время его нормального функционирования, причем контроллер начнет определять и анализировать различия частоты вращения двигателя от цикла к циклу при достижении этих определенных рабочих условий, состояния или режима работы.Since the engine speed varies from cycle to cycle, the characteristics (for example, the harmonic content) differences from cycle to cycle can be analyzed and attributed to engine wear. In accordance with some of the embodiments of the present invention, a piston engine may first be brought into predetermined operating conditions, state or mode of operation, before reading and processing engine speed information. In accordance with another embodiment of the present invention, the rotational speed information is not counted and processed until the engine reaches a certain operating condition, state or mode of operation during its normal operation, and the controller will begin to determine and analyze the differences in engine speed from cycle to cycle when these specific operating conditions, states or modes of operation are achieved.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения для диагностики состояния двигателя используют различия времени поворота поршневого двигателя на заданный угол. Упомянутый заданный угол может представлять собой полный поворот двигателя на 360° (от цикла к циклу) или меньший угол. Фиг. 6 иллюстрирует один из примеров различия времени (временных интервалов). Зубчатое колесо 610 соединено с вращающимся валом 111 двигателя и вращается вместе с ним. Датчик 620 (например, датчик магнитного сопротивления) расположен вблизи зубчатого колеса 1010 и способен обнаруживать прохождение вблизи него зубца колеса 610 при вращении колеса 610. Сигнал с датчика 620 во временной области подают в контроллер 150. Контроллер выполнен с возможностью отсчета этого сигнала и определения различия во времени обнаружения зубцов. Угловая разность между соседними зубцами на колесе соответствует упомянутому заданному углу. Следовательно, угловая разность между любыми двумя зубцами на колесе соответствует некоторому определенному углу. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, контроллер сконфигурирован для определения времени прохождения двух соседних зубцов мимо датчика.In one of the embodiments of the present invention for the diagnosis of the condition of the engine using the difference in time of rotation of the piston engine at a given angle. Said predetermined angle may be a full rotation of the engine through 360 ° (from cycle to cycle) or a smaller angle. FIG. 6 illustrates one example of a time difference (time intervals). The gear 610 is connected to the rotating shaft 111 of the engine and rotates with it. A sensor 620 (for example, a magnetic resistance sensor) is located near the toothed wheel 1010 and is able to detect the passage of a tooth of the wheel 610 near it while the wheel 610 rotates. in time of detection of teeth. The angular difference between adjacent teeth on the wheel corresponds to the specified predetermined angle. Therefore, the angular difference between any two teeth on the wheel corresponds to a certain specific angle. In accordance with one embodiment of the present invention, the controller is configured to determine the transit time of two adjacent teeth past the sensor.

Например, при вращении колеса 610 определяют разность Т1| времени (временной интервал) обнаружения зубца №1 и зубца №2, разность Т2 времени обнаружения зубца №3 и зубца №4, разность Т3 времени обнаружения зубца №5 и зубца №6 и т.д. при вращении колеса и обнаружении датчиком 620For example, when the wheel 610 is rotated, the difference T 1 | time (time interval) for detecting tooth No. 1 and tooth No. 2, difference T 2 for detecting tooth No. 3 and tooth No. 4, difference T 3 for detecting tooth No. 5 and tooth No. 6, etc. when the wheel rotates and is detected by the sensor 620

- 6 028949- 6 028949

прохождения отдельных зубцов. Фиг. 7 иллюстрирует один из примеров обработки временных интервалов, определяемых с использованием конфигурации, показанной на фиг. 6, для диагностики состояния двигателя.passage of individual teeth. FIG. 7 illustrates one example of processing time slots determined using the configuration shown in FIG. 6, to diagnose the condition of the engine.

Как показано на фиг. 7, отсчеты временных интервалов (Т1? Т2, Т3, ...) во временной области обрабатывают (например, с помощью процедуры 310 РРТ контроллера) для определения частотного содержания. Посредством процедуры 710 КМ§ контроллера 150 вычисляют объединенное значение (например, среднеквадратическое значение (гооРтсап-^сщагс. КМ§) или среднее значение) амплитуды частотного содержания вокруг заданной гармонической частоты (например, вокруг частоты половинного порядка). Частотное содержание может присутствовать на конкретной гармонической частоте и вокруг нее (например, вокруг частоты половинного порядка), например, вследствие изменений нагрузки и частоты вращения. Состояние двигателя диагностируют с помощью процедуры 720 сравнения в контроллере на основе упомянутого объединенного значения (например, путем сравнения упомянутого объединенного значения с пороговым значением). Может использоваться множество пороговых значений, каждое из которых соответствует различному уровню серьезности износа двигателя. В зависимости от уровня серьезности могут предприниматься различные действия (например, запись запланированного действия технического обслуживания, снижение мощности двигателя, выключение двигателя).As shown in FIG. 7, samples of time intervals (T 1? T 2 , T 3 , ...) in the time domain are processed (for example, using the PPT controller procedure 310) to determine the frequency content. Using procedure 710 KM контроллера, controller 150 calculates the combined value (for example, the root mean square value (GoPap-Sfc. CM-K) or the average value) of the amplitude of the frequency content around a given harmonic frequency (for example, half-order frequency). Frequency content may be present at and around a specific harmonic frequency (for example, around a half-order frequency), for example, due to changes in load and speed. The state of the engine is diagnosed using the comparison procedure 720 in the controller based on said combined value (for example, by comparing said combined value with a threshold value). Multiple thresholds can be used, each of which corresponds to a different level of engine wear. Depending on the level of severity, various actions can be taken (for example, recording a scheduled maintenance action, reducing engine power, turning off the engine).

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения сначала поршневой двигатель может быть приведен в заданные рабочие условия, состояние или режим работы, перед отсчетом и обработкой упомянутых временных интервалов. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, информацию о временных интервалах не отсчитывают и не обрабатывают до тех пор, пока двигатель не достигнет определенных рабочих условий, состояния или режима работы во время его нормального функционирования, причем контроллер начнет определять и анализировать информацию о временных интервалах при достижении этих определенных рабочих условий, состояния или режима работы.In accordance with one embodiment of the present invention, a piston engine may first be brought into a predetermined operating condition, state or mode of operation, before reading and processing said time intervals. In accordance with another embodiment of the present invention, time interval information is not counted and processed until the engine reaches a certain operating condition, state or mode of operation during its normal operation, and the controller will begin to determine and analyze time interval information. upon reaching these specific operating conditions, condition or mode of operation.

Фиг. 8 иллюстрирует один из примеров диагностики состояния двигателя путем коррелирования характеристик частоты вращения двигателя и характеристик генератора. Частоту вращения двигателя 110 измеряют во времени (например, с помощью датчика 160 частоты вращения), при этом электрические параметры, связанные с генератором 120, также измеряют во времени. Контроллер 150 содержит процедуру 810 коррелирования, которая коррелирует характеристики измеряемой частоты вращения с характеристиками измеряемых электрических параметров. На основе результата коррелирования диагностируют состояние двигателя. Как и в случае сигнала частоты вращения двигателя во временной области, гармоническое содержание которого определяют с использованием, например, процедуры РРТ или процедуры полосовой фильтрации, аналогичным образом может быть определено гармоническое содержание параметра генератора во временной области.FIG. 8 illustrates one example of engine condition diagnostics by correlating engine speed characteristics and generator characteristics. The rotational speed of the engine 110 is measured in time (for example, using the sensor 160 speed), while the electrical parameters associated with the generator 120, also measured in time. The controller 150 contains a correlation procedure 810 that correlates the characteristics of the measured rotational speed with the characteristics of the measured electrical parameters. Based on the result of the correlation, the engine condition is diagnosed. As in the case of the engine speed signal in the time domain, the harmonic content of which is determined using, for example, the PPT procedure or the bandpass filtering procedure, the harmonic content of the generator parameter in the time domain can be determined in the same way.

Упомянутые характеристики частоты вращения могут включать по меньшей мере одно из следующего: гармоническое содержание частоты вращения, различие измеряемой частоты вращения от цикла к циклу, профиль крутящего момента, полученный на основе частоты вращения, и различие времени поворота поршневого двигателя на заданный угол. Упомянутые измеряемые электрические параметры могут включать напряжение в соединительной линии постоянного тока, ток в соединительной линии постоянного тока, напряжение возбуждения генератора, ток возбуждения генератора, выходное напряжение генератора и выходной ток генератора. Характеристики электрических параметров могут включать, например, гармоническое содержание одного или более из этих параметров или профиль крутящего момента, полученный на основе одного или более из этих параметров. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения в качестве части описанной процедуры может удаляться или игнорироваться вклад возмущений крутящего момента, вызванных подключенной нагрузкой (например, шестая гармоника крутящего момента, формируемая выпрямителем).These rotational speed characteristics may include at least one of the following: the harmonic content of the rotational speed, the difference in the measured rotational speed from cycle to cycle, the torque profile derived from the rotational speed, and the difference in the rotation time of a piston engine at a given angle. The electrical parameters to be measured may include voltage in the DC link, current in the DC link, generator excitation voltage, generator excitation current, generator output voltage, and generator output current. The characteristics of the electrical parameters may include, for example, the harmonic content of one or more of these parameters, or the torque profile derived from one or more of these parameters. In accordance with one embodiment of the present invention, as part of the procedure described, the contribution of torque disturbances caused by a connected load (eg, the sixth harmonic of torque generated by the rectifier) can be removed or ignored.

Например, для диагностики составляющая половинного порядка напряжения в соединительной линии постоянного тока может коррелироваться с составляющей половинного порядка сигнала частоты вращения. Если амплитуда составляющей половинного порядка напряжения в соединительной линии постоянного тока превышает первое пороговое значение, и фаза составляющей половинного порядка сигнала частоты вращения находится между вторым пороговым значением и третьим пороговым значением (относительно некоторого опорного значения), то в двигателе диагностируют проблему с подачей топлива в определенном цилиндре.For example, to diagnose a component of a half-order voltage in a DC link can be correlated with a half-order component of a rotational speed signal. If the amplitude of the half-order component of the voltage in the DC link exceeds the first threshold value, and the phase of the half-order component of the rotational speed signal is between the second threshold value and the third threshold value (relative to some reference value), the engine will diagnose a problem with fuel supply in a certain top hat

В качестве другого примера, составляющая первого порядка тока возбуждения генератора может коррелироваться с составляющей второго порядка сигнала частоты вращения. Если амплитуда составляющей первого порядка для тока возбуждения меньше, чем первый порог, и амплитуда составляющей второго порядка для сигнала частоты вращения больше, чем второй порог, то в двигателе диагностируют проблему недостаточного сжатия. Однако если амплитуда составляющей первого порядка для тока возбуждения больше, чем упомянутый первый порог, и амплитуда составляющей второго порядка для сигнала частоты вращения больше, чем упомянутый второй порог, то в двигателе диагностируют отказ свечи зажигания. Также возможны множество других видов коррелирования и соответствующей диагностики.As another example, the first-order component of the generator excitation current may be correlated with the second-order component of the rotational speed signal. If the amplitude of the first-order component for the excitation current is less than the first threshold, and the amplitude of the second-order component for the rotational speed signal is greater than the second threshold, then the engine is diagnosed with the problem of insufficient compression. However, if the amplitude of the first-order component for the excitation current is greater than the first threshold mentioned, and the amplitude of the second-order component for the rotational speed signal is greater than the second threshold, the engine is diagnosed with a spark plug failure. Many other types of correlation and appropriate diagnostics are also possible.

- 7 028949- 7 028949

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения сначала поршневой двигатель может быть приведен в заданные рабочие условия, состояние или режим работы, перед выполнением процедуры 810 коррелирования. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения процедуру коррелирования не выполняют до тех пор, пока двигатель не достигнет определенных рабочих условий, состояния или режима работы во время его нормального функционирования, при этом контроллер начнет выполнение процедуры коррелирования характеристик частоты вращения и характеристик генератора.In accordance with one embodiment of the present invention, first, the piston engine may be brought into specified operating conditions, state, or mode of operation, before performing the correlation procedure 810. In accordance with another embodiment of the present invention, the correlation procedure is not performed until the engine reaches a certain operating condition, state or mode of operation during its normal operation, and the controller will begin the procedure for correlating rotational speed characteristics and generator characteristics.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается диагностический комплект, содержащий контроллер, выполненный с возможностью определения состояния поршневого двигателя на основе по меньшей мере одной характеристики измеряемой во времени частоты вращения поршневого двигателя. Упомянутый диагностический комплект может также содержать один или более датчиков для измерения электрических параметров, связанных с генератором, который функционально связан с двигателем, во время работы. Упомянутый контроллер выполнен с возможностью связи с упомянутыми одним или более датчиками для отсчета упомянутых электрических параметров во времени. Упомянутый контроллер выполнен также с возможностью коррелирования характеристик измеряемой частоты вращения и характеристик электрических параметров для диагностики состояния двигателя.In one of the embodiments of the present invention, a diagnostic kit is proposed comprising a controller configured to determine the state of a piston engine based on at least one characteristic measured in time of the rotational speed of the piston engine. The diagnostic kit may also contain one or more sensors for measuring electrical parameters associated with the generator, which is functionally connected to the engine, during operation. The said controller is configured to communicate with said one or more sensors for counting said electrical parameters in time. The said controller is also designed with the possibility of correlating the characteristics of the measured rotational speed and the characteristics of the electrical parameters to diagnose the state of the engine.

Фиг. 9 иллюстрирует один из примеров формирования профиля крутящего момента на основе измеряемой частоты вращения поршневого двигателя. Контролер 150 исполняет процедуру 910 оценки крутящего момента, посредством которой отсчитывают во времени измеряемую частоту вращения двигателя (например, полученную от датчика 160 частоты вращения), получают составляющие ускорения (при рассмотрении производной частоты вращения по времени) на основе измеряемой частоты вращения на определенных характеристических частотах и объединяют упомянутые составляющие ускорения для определения профиля крутящего момента. Затем выполняют диагностику двигателя путем анализа характеристик профиля крутящего момента. Например, гармонические составляющие профиля крутящего момента могут формироваться и сравниваться с пороговыми значениями. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения сначала поршневой двигатель может быть приведен в заданные рабочие условия, состояние или режим работы, перед выполнением процедуры 910 оценки крутящего момента. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения процедуру оценки крутящего момента не выполняют до тех пор, пока двигатель не достигнет определенных рабочих условий, состояния или режима работы во время его нормального функционирования, при этом контроллер начнет выполнение процедуры оценки крутящего момента и последующий анализ оцененного профиля крутящего момента.FIG. 9 illustrates one example of generating a torque profile based on a measured rotational speed of a piston engine. The controller 150 executes the torque estimation procedure 910, by which the measured engine speed (eg, obtained from the rotational speed sensor 160) is counted in time, acceleration components are obtained (when considering the derivative of the rotational speed over time) based on the measured rotational speed at certain characteristic frequencies and combine said acceleration components to determine the torque profile. Then perform engine diagnostics by analyzing the characteristics of the torque profile. For example, the harmonic components of the torque profile can be generated and compared with threshold values. In accordance with one embodiment of the present invention, first, the piston engine may be brought into predetermined operating conditions, state, or mode of operation, before performing the torque estimation procedure 910. In accordance with another embodiment of the present invention, the torque evaluation procedure is not performed until the engine reaches a certain operating condition, state or mode of operation during its normal operation, and the controller will begin performing the torque evaluation procedure and subsequent analysis of the estimated profile. torque

В соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения контроллер 150 выполнен с возможностью передачи отчета об изношенном состоянии двигателя, например, с помощью системы 190 связи. Кроме того, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения упомянутый контроллер включает инструкции, сконфигурированные для регулировки эксплуатационного параметра двигателя на основе диагностированного состояния двигателя.In accordance with various embodiments of the present invention, the controller 150 is configured to transmit a report on a worn engine condition, for example, using the communication system 190. In addition, in accordance with various embodiments of the present invention, said controller includes instructions configured to adjust an engine operating parameter based on a diagnosed state of the engine.

Далее приведены другие примеры применения описанных в настоящем документе систем и способов. Эти примеры иллюстрируют различные подходы для диагностики и различения типов износа двигателя на основе частотного содержания данных генератора (например, относительно необработанного параметра генератора, такого как напряжение в соединительной линии постоянного тока, или других полученных параметров генератора, таких как электромагнитный крутящий момент), связанных с генератором, или частоты вращения двигателя во время работы.The following are other examples of the use of the systems and methods described herein. These examples illustrate various approaches for diagnosing and distinguishing types of engine wear based on the frequency content of generator data (for example, regarding an unprocessed generator parameter, such as voltage in a DC connection line, or other derived generator parameters, such as electromagnetic torque) associated with generator, or engine speed during operation.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения изношенный цилиндр четырехтактного двигателя может обнаруживаться на основе сигнатуры частотного содержания, например, на основе превышения амплитуды частотной составляющей половинного порядка порогового значения половинного порядка. В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения амплитуды частотного содержания могут быть проинтегрированы по диапазону частот, при этом изношенный цилиндр четырехтактного двигателя может обнаруживаться на основе того, что результат интегрирования превышает пороговое значение интегрирования.In one embodiment of the present invention, a worn cylinder of a four-stroke engine can be detected based on a frequency content signature, for example, based on exceeding the amplitude of the frequency component of half the order of the half-order threshold. In an alternative embodiment of the present invention, the amplitudes of the frequency content can be integrated over a frequency range, and a worn cylinder of a four-stroke engine can be detected on the basis that the result of integration exceeds the threshold value of integration.

Для обнаружения одного изношенного цилиндра, в то время как остальные цилиндры двигателя являются более исправными (или менее изношенными), можно использовать более ясную сигнатуру частотного содержания, чем в случаях, когда изношены множество цилиндров двигателя. Например, сигнатура частотного содержания одного изношенного цилиндра может быть выявлена с помощью сравнения амплитуды частотной составляющей половинного порядка с пороговым значением амплитуды половинного порядка. Однако множество изношенных цилиндров могут иметь сигнатуру частотной составляющей, отличную от сигнатуры для одного изношенного цилиндра. Кроме того, позиция в последовательности зажигания множества изношенных цилиндров может влиять на сигнатуру частотного содержания. Например, два изношенных цилиндра, работающие с разностью фаз 180°, могут иметь отличающуюся сигнатуру частотной составляющей, по сравнению с двумя изношенными цилиндрами в последовательном порядке зажигания, и поэтому описанные в настоящем документе способы позволяют выявлять один или более изношенных цилиндров на основе различных изменений в сигнатуре частотного содержания.To detect one worn cylinder, while the remaining engine cylinders are more serviceable (or less worn), a clearer frequency content signature can be used than in cases where multiple engine cylinders are worn. For example, the signature of the frequency content of one worn cylinder can be detected by comparing the amplitude of the frequency component of half the order with the threshold value of the amplitude of half the order. However, many worn cylinders may have a signature of the frequency component that is different from the signature for one worn cylinder. In addition, the position in the ignition sequence of a set of worn cylinders can affect the frequency content signature. For example, two worn cylinders operating with a 180 ° phase difference may have a different frequency component signature compared to two worn cylinders in a sequential ignition order, and therefore, the methods described in this document can detect one or more worn cylinders based on various changes in frequency signature

- 8 028949- 8 028949

Кроме того, может быть предпочтительным применять формирование сигнатуры частотного содержания исправного двигателя с помощью записи частотного содержания на различных частотах и в различных рабочих условиях. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения частотное содержание двигателя может сравниваться с сигнатурой частотного содержания исправного двигателя. Аномалии, не соответствующие сигнатуре частотного содержания исправного двигателя, или другой изношенный компонент двигателя могут быть выявлены и, например, переданы в отчете контроллером. Другие примеры изношенных компонентов двигателя включают изношенную систему откачки картера двигателя, изношенный турбокомпрессор и изношенный картер.In addition, it may be preferable to apply the generation of the frequency content signature of a serviceable engine by recording the frequency content at different frequencies and in different operating conditions. In one of the embodiments of the present invention, the frequency content of the engine can be compared with the signature of the frequency content of a serviceable engine. Anomalies that do not match the frequency content signature of a serviceable engine, or another worn engine component can be identified and, for example, reported by the controller. Other examples of worn engine components include a worn engine crankcase pumping system, a worn turbocharger and a worn crankcase.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения данные генератора во временной области могут фильтроваться с использованием фильтра нижних частот с частотой среза, немного большей частоты первого порядка. Например, частота среза может быть на 10-20 процентов больше, чем частота первого порядка. Соответственно, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, частота среза может задаваться с использованием частоты вращения двигателя. Данные генератора могут отсчитываться во времени с частотой, большей или равной частоте Найквиста. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения сигнал во временной области может отсчитываться с частотой, превышающей удвоенную частоту двигателя первого порядка. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения сигнал во временной области может отсчитываться с частотой, большей удвоенной максимальной частоты двигателя. Следовательно, при фильтрации низких частот и отсчете с частотой, большей или равной минимальной частоте Найквиста, частотное содержание данных генератора не будет подвержено влиянию низкочастотных помех дискретизации. То же применимо для данных частоты вращения двигателя.In one embodiment of the present invention, the time domain generator data may be filtered using a low-pass filter with a cut-off frequency slightly higher than the first order frequency. For example, the cutoff frequency may be 10–20 percent larger than the first order frequency. Accordingly, in one embodiment of the present invention, the cut-off frequency may be set using the engine speed. Generator data can be timed at a frequency greater than or equal to the Nyquist frequency. In one of the embodiments of the present invention, the signal in the time domain can be counted with a frequency exceeding twice the frequency of the first order motor. In one of the embodiments of the present invention, the signal in the time domain can be counted at a frequency greater than twice the maximum frequency of the engine. Therefore, when filtering low frequencies and reading at a frequency greater than or equal to the minimum Nyquist frequency, the frequency content of the generator data will not be affected by low-frequency sampling noise. The same applies for engine speed data.

В соответствии с настоящим описанием отсчитанные данные генератора (например, напряжение в соединительной линии постоянного тока, крутящий момент и т.п.) и/или отсчитанные данные частоты вращения двигателя могут быть преобразованы для формирования частотного содержания в частотной области. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения для формирования частотного содержания в частотной области может использоваться быстрое преобразование Фурье. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения для сравнения частотного содержания упомянутых данных с сигнатурой состояния двигателя может применяться алгоритм коррелирования. Например, сигнатура исправного двигателя может включать частотное содержание с частотной составляющей первого порядка с амплитудой меньше порогового значения первого порядка и частотной составляющей половинного порядка с амплитудой меньше порогового значения половинного порядка. Упомянутое пороговое значение первого порядка может соответствовать частоте вращения двигателя, нагрузке двигателя, температуре картера и предыдущим данным двигателя.In accordance with the present description, the counted generator data (for example, the voltage in the DC connecting line, torque, etc.) and / or the counted engine speed data can be converted to form the frequency content in the frequency domain. In one embodiment of the present invention, a fast Fourier transform may be used to form the frequency content in the frequency domain. In one embodiment of the present invention, a correlation algorithm may be used to compare the frequency content of said data with the engine state signature. For example, a serviceable engine signature may include a frequency content with a first order frequency component with an amplitude less than a first order threshold value and a half order frequency component with an amplitude less than a half order threshold value. Said first order threshold value may correspond to engine rotational speed, engine load, crankcase temperature and previous engine data.

Например, упомянутые предыдущие данные двигателя и генератора могут храниться в базе данных, содержащей отсчеты частотного содержания из предыдущей работы двигателя. Следовательно, возможно обнаружение тенденций в частотном содержании, при этом упомянутые тенденции могут быть использованы для определения исправности двигателя. Например, рост амплитуды частотной составляющей половинного порядка для заданной частоты вращения и нагрузке двигателя может указывать на износ цилиндра. В качестве другого примера, рост среднего давления картера с отсутствием роста амплитуды частотной составляющей половинного порядка для заданной частоты вращения и нагрузке двигателя может указывать на износ турбокомпрессора или системы откачки картера. Потенциальный отказ может включать изношенный цилиндр, изношенный турбокомпрессор или изношенную систему откачки картера.For example, the aforementioned previous data of the engine and the generator can be stored in a database containing samples of the frequency content from the previous engine operation. Consequently, it is possible to detect trends in the frequency content, while these trends can be used to determine the health of the engine. For example, an increase in the amplitude of the half-frequency frequency component for a given rotational speed and engine load may indicate cylinder wear. As another example, an increase in the average pressure of the crankcase with no increase in the amplitude of the half-frequency frequency component for a given rotational speed and engine load may indicate wear of the turbocharger or the crankcase pumping system. Potential failure may include a worn cylinder, a worn turbocharger, or a worn crankcase pumping system.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения частотное содержание данных генератора и/или данных частоты вращения двигателя может храниться в базе данных, содержащей предыдущие данные двигателя и генератора. Например, база данных может храниться в памяти 154 контроллера 150. В качестве другого примера, база данных может храниться в местоположении, удаленном относительно рельсового транспортного средства 106. Например, предыдущие данные могут инкапсулироваться в сообщение и передаваться с помощью системы 190 связи. Таким образом, центр управления может контролировать исправность двигателя в реальном времени. Например, центр управления может выполнять шаги диагностики состояния двигателя с использованием данных генератора или данных частоты вращения, передаваемых с помощью системы 190 связи. Например, центр управления может принимать данные от рельсового транспортного средства 106, выполнять частотное преобразование этих данных, применять алгоритм коррелирования к преобразованным данным и диагностировать потенциальный износ двигателя. Кроме того, центр управления может планировать техническое обслуживание и использовать исправные локомотивы и персонал по обслуживанию так, чтобы оптимизировать вложения капитала. Предыдущие данные генератора могут использоваться также для оценки исправности двигателя до или после технического обслуживания двигателя, модификации двигателя и замены компонентов двигателя.In one embodiment of the present invention, the frequency content of generator data and / or engine speed data may be stored in a database containing previous engine and generator data. For example, the database may be stored in the memory 154 of the controller 150. As another example, the database may be stored at a location remote from the rail vehicle 106. For example, previous data may be encapsulated in a message and transmitted via the communication system 190. Thus, the control center can monitor the health of the engine in real time. For example, the control center may perform engine status diagnostics steps using generator data or speed data transmitted via communication system 190. For example, the control center may receive data from the rail vehicle 106, perform frequency conversion of this data, apply a correlation algorithm to the converted data, and diagnose potential engine wear. In addition, the control center can schedule maintenance and use serviceable locomotives and maintenance personnel to optimize capital investment. Previous generator data can also be used to assess engine health before or after engine maintenance, engine modification, and engine component replacement.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения отчет о потенциальном отказе может передаваться рабочему персоналу локомотива с помощью дисплея 180. После того, как оператор будет уведомлен, он может регулировать работу рельсового транспортного средства 106 таким образом, чтобыIn one embodiment of the present invention, a potential failure report may be transmitted to the operating personnel of the locomotive via the display 180. After the operator is notified, he can adjust the operation of the rail vehicle 106 so that

- 9 028949- 9 028949

минимизировать потенциальный или дальнейший износ двигателя. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения сообщение с указанием на потенциальный отказ может передаваться с использованием системы 190 связи в центр управления. Кроме того, может также сообщаться степень серьезности потенциального отказа. Например, диагностика отказов на основе частотного содержания данных генератора и/или данных частоты вращения двигателя может позволять обнаруживать отказы раньше, чем с использованием только усредненной информации двигателя. Следовательно, после обнаружения потенциального отказа на ранней стадии износа двигатель может продолжать работу. Напротив, если потенциальный отказ диагностирован как серьезный, может потребоваться остановить работу двигателя или назначить быстрое техническое обслуживание. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения степень серьезности потенциального отказа может определяться в соответствии с разностью между пороговым значением и амплитудой одной или более частотных составляющих частотного содержания данных генератора и/или данных частоты вращения двигателя.minimize potential or further engine wear. In one embodiment of the present invention, a message indicating a potential failure may be transmitted using communication system 190 to a control center. In addition, the severity of a potential failure can also be reported. For example, fault diagnostics based on the frequency content of generator data and / or engine speed data may allow fault detection earlier than using only averaged engine information. Consequently, after detecting a potential failure at an early stage of wear, the engine can continue to work. In contrast, if a potential failure is diagnosed as severe, it may be necessary to stop the engine or schedule a quick maintenance. In one embodiment of the present invention, the severity of a potential failure can be determined in accordance with the difference between the threshold value and the amplitude of one or more frequency components of the frequency content of the generator data and / or the engine speed data.

С помощью анализа частотного содержания данных генератора появляется возможность контроля и диагностики двигателя во время работы. Кроме того, работа двигателя с изношенным компонентом может регулироваться так, чтобы потенциально уменьшить дополнительный износ компонента двигателя и вероятность дополнительных отказов двигателя и отказа при эксплуатации. Например, частотная составляющая половинного порядка может сравниваться с пороговым значением половинного порядка. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, если амплитуда частотной составляющей половинного порядка больше, чем пороговое значение половинного порядка, то потенциальным отказом может являться изношенный цилиндр. Однако, если амплитуда частотной составляющей половинного порядка не больше, чем пороговое значение половинного порядка, то потенциальным отказом может быть износ турбокомпрессора или износ системы откачки картера.By analyzing the frequency content of the generator data, it becomes possible to monitor and diagnose the engine during operation. In addition, engine operation with a worn component can be adjusted so as to potentially reduce additional engine component wear and the likelihood of additional engine failures and failure during operation. For example, a half order frequency component can be compared with a half order threshold. In one of the embodiments of the present invention, if the amplitude of the frequency component of the half order is greater than the threshold value of the half order, then a worn cylinder may be a potential failure. However, if the amplitude of the frequency component of the half order is not greater than the threshold value of the half order, then the potential failure may be wear of the turbocharger or wear of the crankcase extraction system.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения отчет о потенциальном отказе может передаваться рабочему персоналу локомотива с помощью дисплея 180, при этом оператор может регулировать работу рельсового транспортного средства 106 так, чтобы снизить степень дальнейшего износа. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения сообщение с диагностикой потенциального отказа может быть передано с помощью системы 190 связи в центр управления.In one embodiment of the present invention, a potential failure report may be transmitted to the locomotive personnel by the display 180, and the operator may adjust the operation of the rail vehicle 106 so as to reduce further wear. In one embodiment of the present invention, a diagnosis message of a potential failure can be transmitted via the communication system 190 to the control center.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения для выявления изношенного цилиндра могут регулироваться эксплуатационные параметры двигателя. Например, изношенный цилиндр может быть выявлен на основе выборочного отключения впрыска топлива в один или более цилиндров двигателя. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения впрыск топлива может отключаться последовательно для каждого цилиндра из множества цилиндров, при этом выполняется контроль одного или более данных генератора и/или данных частоты вращения двигателя и связанного с ними частотного содержания. Например, может отключаться впрыск топлива в один цилиндр, тогда как остальные цилиндры работают штатно. Отключая последовательно каждый цилиндр, можно определить изношенный цилиндр. В качестве другого примера, может отключаться впрыск топлива в группу цилиндров, тогда как другие цилиндры работают штатно. С помощью циклического последовательного перебора различных групп методом исключения может быть определен изношенный цилиндр.In one embodiment of the present invention, engine performance may be adjusted to detect a worn cylinder. For example, a worn cylinder may be identified based on selectively disabling fuel injection in one or more engine cylinders. In one embodiment of the present invention, fuel injection may be shut off sequentially for each cylinder of multiple cylinders, while monitoring one or more generator data and / or engine speed data and associated frequency content. For example, fuel injection in one cylinder may be turned off, while the remaining cylinders operate normally. By disconnecting each cylinder in succession, a worn cylinder can be identified. As another example, fuel injection into a cylinder group may be shut off, while other cylinders operate normally. With the help of cyclic sequential enumeration of different groups by the method of elimination can be determined worn cylinder.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения может контролироваться частотная составляющая половинного порядка данных генератора и/или данных частоты вращения двигателя при отключении каждого из цилиндров четырехтактного двигателя. Отключенный цилиндр может быть изношен, если при отключении этого цилиндра частотная составляющая половинного порядка опускается ниже порогового значения половинного порядка для состояния, когда цилиндр выключен. Отключенный цилиндр может быть исправен, если при отключении этого цилиндра частотная составляющая половинного порядка остается выше порогового значения половинного порядка для состояния, когда цилиндр выключен. Другими словами, изношенный цилиндр может быть тем цилиндром, который вносит больший вклад в частотную составляющую половинного порядка в частотном содержании, по сравнению с другими цилиндрами. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения диагностика с выборочным отключением цилиндров может выполняться при работе двигателя в режиме ожидания или при небольшой нагрузке.In one embodiment of the present invention, the frequency component of a half order of generator data and / or engine speed data can be monitored when each cylinder of a four-stroke engine is disconnected. A disabled cylinder may be worn out if, when this cylinder is turned off, the half-order frequency component drops below the half-order threshold for the state when the cylinder is off. A disabled cylinder may be healthy if, if this cylinder is turned off, the half-order frequency component remains above the half-order threshold for the state when the cylinder is off. In other words, a worn cylinder can be the cylinder that contributes more to the half-order frequency component in the frequency content than other cylinders. In one of the embodiments of the present invention, diagnostics with selective shut-off of cylinders can be performed when the engine is in standby mode or under light load.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения диагностика с выборочным отключением цилиндров может быть основана также на частотном содержании эксплуатационных параметров двигателя, таких как частота вращения двигателя. Например, при работе изношенного цилиндра частота вращения двигателя может иметь в частотном содержании частотную составляющую половинного порядка. Соответственно, наблюдая за частотным содержанием различных эксплуатационных параметров двигателя при выборочном отключении каждого из цилиндров можно определить изношенный цилиндр.In one of the embodiments of the present invention, diagnostics with selective shut-off of cylinders can also be based on the frequency content of engine operating parameters, such as engine speed. For example, when a worn cylinder is in operation, the engine speed may have a half-frequency frequency component in the frequency content. Accordingly, by observing the frequency content of various engine operating parameters, by selectively turning off each cylinder, a worn cylinder can be identified.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения изношенный цилиндр может быть определен на основе выборочной регулировки впрыска топлива в один или более цилиндров двигателя. Например, подача топлива в каждый цилиндр может быть выборочно увеличена или уменьшена при контроле частотной составляющей половинного порядка данных генератора и/или данных частоты вращения двигателя. Кроме того, сигнатура, например частотное содержание, каждого цилиндра может сравниваться с предыдущими данными этого двигателя или с данными исправного двигателя. Например, дляIn one embodiment of the present invention, a worn cylinder may be determined based on selective adjustment of fuel injection in one or more engine cylinders. For example, the supply of fuel to each cylinder can be selectively increased or decreased by monitoring the frequency component of the half-order generator data and / or engine speed data. In addition, the signature, for example, frequency content, of each cylinder can be compared with previous data of this engine or with data from a serviceable engine. For example, for

- 10 028949- 10 028949

формирования базовой сигнатуры может быть выполнен диагностический тест на исправном двигателе. Базовая сигнатура может затем сравниваться с частотным содержанием при диагностике двигателя. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения изношенный цилиндр может определяться с помощью изменения времени впрыска топлива. Например, могут использоваться регулировки угла опережения для диагностики изношенного цилиндра. Например, время впрыска топлива может задерживаться, чтобы потенциально повысить частотное содержание частотной составляющей половинного порядка.Formation of the base signature can be performed diagnostic test on the proper engine. The base signature can then be compared with the frequency content in engine diagnostics. In one embodiment of the present invention, a worn cylinder may be determined by changing the fuel injection time. For example, timing adjustments can be used to diagnose a worn cylinder. For example, fuel injection time may be delayed to potentially increase the frequency content of the half-order frequency component.

Может быть более предпочтительным отключение двигателя, чем отказ вследствие изношенного цилиндра, который может приводить к дополнительным повреждениям двигателя. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения может быть определено пороговое значение, которое указывает на то, что продолжение работы двигателя нежелательно вследствие высокой степени серьезности потенциального отказа. Например, потенциальный отказ может быть определен как серьезный, если амплитуда составляющей половинного порядка превышает пороговое значение. Если степень серьезности потенциального отказа превышает пороговое значение, двигатель может быть выключен.It may be preferable to turn off the engine than a failure due to a worn cylinder, which can lead to additional engine damage. In one embodiment of the present invention, a threshold value may be determined, which indicates that continued engine operation is undesirable due to the high severity of the potential failure. For example, a potential failure can be defined as severe if the amplitude of the half-order component exceeds the threshold value. If the severity of a potential failure exceeds a threshold, the engine may be turned off.

Может передаваться запрос на планирование технического облуживания, например, с помощью сообщения, передаваемого через систему 190 связи. Кроме того, с помощью передачи информации о состоянии потенциального отказа и степени серьезности этого потенциального отказа может быть уменьшено время простоя рельсового транспортного средства 106. Например, техническое обслуживание рельсового транспортного средства 106 может быть отложено при низкой степени серьезности потенциального отказа. Время простоя может быть уменьшено еще более с помощью снижения мощности двигателя, например, с помощью регулировки эксплуатационного параметра двигателя на основе диагностированного состояния. Может выполняться определение, разрешено ли снижение мощности двигателя. Например, в результате снижения мощности двигателя может уменьшаться амплитуда одной или более составляющих частотного содержания данных генератора и/или данных частоты вращения двигателя.A request for scheduling maintenance can be transmitted, for example, via a message transmitted via communication system 190. In addition, by transmitting information on the status of a potential failure and the severity of this potential failure, the idle time of a rail vehicle 106 can be reduced. For example, maintenance of a rail vehicle 106 can be postponed with a low degree of severity of a potential failure. The idle time can be reduced even more by reducing engine power, for example, by adjusting the engine operating parameter based on the diagnosed state. A determination may be made whether engine power reduction is permitted. For example, as a result of a decrease in engine power, the amplitude of one or more components of the frequency content of the generator data and / or the engine speed data may decrease.

Может выполняться регулировка эксплуатационного параметра двигателя, например, для уменьшения дополнительного износа изношенного компонента. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения может осуществляться управление частотой вращения или мощностью двигателя. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения может быть уменьшен или отключен впрыск топлива в потенциально изношенный цилиндр при продолжении работы других цилиндров. Соответственно, двигатель может продолжать работу, при этом дальнейший износ изношенного цилиндра может быть уменьшен. Таким образом, двигатель может быть отрегулирован для потенциального уменьшения дополнительного износа компонента двигателя и вероятности полного отказа двигателя или неисправности на линии.The adjustment of the operating parameter of the engine can be made, for example, to reduce the additional wear of the worn component. In one embodiment of the present invention, the rotational speed or engine power may be controlled. In one embodiment of the present invention, fuel injection into a potentially worn cylinder may be reduced or disabled while continuing to operate other cylinders. Accordingly, the engine can continue to operate, with further deterioration of the worn cylinder can be reduced. In this way, the engine can be adjusted to potentially reduce additional engine component wear and the likelihood of a complete engine failure or line failure.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения для определения частотного содержания данных генератора и/или данных частоты вращения двигателя и диагностики состояния двигателя на основе частотного содержания этих данных может применяться диагностический комплект. Например, диагностический комплект может включать контроллер, выполненный с возможностью связи с одним или более датчиками генератора и/или датчиками частоты вращения двигателя и с возможностью отсчета соответствующих данных генератора. Контроллер может быть также выполнен с возможностью преобразования сигналов от одного или более датчиков в частотное содержание, предоставляющее частотную информацию двигателя. Контроллер также может быть выполнен с возможностью диагностики состояния двигателя на основе частотного содержания отсчитанных данных, полученных от датчика (датчиков). Упомянутый диагностический комплект может также содержать один или более датчиков для измерения параметров генератора (например, выходного напряжения генератора) и/или параметров двигателя (например, частоты вращения двигателя).In one embodiment of the present invention, a diagnostic kit may be used to determine the frequency content of the generator data and / or engine speed data and diagnose the engine condition based on the frequency content of this data. For example, a diagnostic kit may include a controller configured to communicate with one or more generator sensors and / or engine speed sensors and to read the corresponding generator data. The controller may also be configured to convert signals from one or more sensors into frequency content providing frequency information of the engine. The controller can also be configured to diagnose the state of the engine based on the frequency content of the read data received from the sensor (s). The diagnostic kit may also contain one or more sensors for measuring generator parameters (for example, generator output voltage) and / or engine parameters (for example, engine speed).

В настоящем описании и формуле изобретения используется ряд терминов, которые имеют изложенное ниже значение. Использование единственного числа включает множественное число, если явно не указано иное. В описании изобретения и формуле изобретения могут использоваться выражения, указывающие на приблизительные значения, для обозначения того, что количественное представление допускает изменение без изменения в результате этого связанной с ним основной функции. Соответственно, значение, сопровождаемое таким выражением как "около", не ограничено точным указанным значением. В некоторых случаях выражения, указывающие на приблизительные значения, могут соответствовать точности инструмента для измерения этого значения. Аналогично, выражение "без" может использоваться в комбинации с каким-либо термином и может подразумевать незначительное или ничтожное количество, при этом указывая на отсутствие термина, с которым используется это выражение. Более того, если прямо не указано иное, термины "первый", "второй" и т.д. не задают порядок или важность элементов, а используются для различения одного элемента от другого.In the present description and claims, a number of terms are used that have the meanings set forth below. Use of the singular includes the plural unless expressly stated otherwise. In the specification and claims, expressions indicating approximate values may be used to indicate that the quantitative representation is subject to change without change as a result of this basic function associated with it. Accordingly, the value followed by such an expression as “about” is not limited to the exact indicated value. In some cases, expressions indicating approximate values may correspond to the accuracy of the tool for measuring this value. Similarly, the expression "without" can be used in combination with a term and may imply a small or negligible amount, while indicating the absence of a term with which this expression is used. Moreover, unless expressly stated otherwise, the terms "first", "second", etc. they do not specify the order or importance of elements, but are used to distinguish one element from another.

Использованные в настоящем документе слова "может" и "может быть" указывают на возможность появления конкретного свойства, характеристики или функции при некоторых обстоятельствах и обладание конкретным свойством, характеристикой или функцией и/или уточняет другой глагол, выражая одно или более из следующего: способность, умение или возможность, связанные с уточняемым глаголом. Соответственно, использование слов "может" и "может быть" указывает на то, что модифицирован- 11 028949As used herein, the words "may" and "may be" indicate the possibility of a particular property, characteristic or function appearing under certain circumstances and possessing a particular property, characteristic or function and / or refining another verb, expressing one or more of the following: skill or ability associated with the specified verb. Accordingly, the use of the words "may" and "may be" indicates that it has been modified.

ный термин является, по-видимому, подходящим, допускающим или соответствующим указанной способности, функции или применению с учетом того, что в некоторых обстоятельствах модифицированный термин может иногда не быть подходящим, допускающим или соответствующим. Например, в некоторых обстоятельствах можно ожидать некоторого события или возможности, в то время как в других обстоятельствах такое событие или такая возможность не могут возникнуть - это различие и фиксируется словами "может" и "может быть". Термины "генератор" и "генератор переменного тока" используются в настоящем документе взаимозаменяемо (однако признается, что тот или другой термины могут быть более подходящими в зависимости от применения). Термины "частотное содержание" и "гармоническое содержание" используются в настоящем документе взаимозаменяемо и могут относиться к составляющим фундаментальной частоты (и/или фазы) и соответствующим составляющим гармонических частот (и/или фаз) выше и ниже фундаментальных составляющих. Термин "инструкции", используемый в отношении контроллера или процессора, может относиться к исполняемым компьютером инструкциям. В настоящем документе термины "частота вращения", "данные частоты вращения" и "сигнал частоты вращения" могут относиться к любому из следующего: частота вращения двигателя, гармоническое содержание измеряемой частоты вращения двигателя, различия измеряемой частоты вращения двигателя от цикла к циклу, различия времени, необходимого для поворота двигателя на заданный угол, а также временные интервалы, где каждый временной интервал соответствует времени, необходимому для поворота двигателя на заданный угол.The term appears to be appropriate, accepting, or appropriate for a specified ability, function, or application, given that in some circumstances a modified term may sometimes not be appropriate, admissible, or appropriate. For example, in some circumstances you can expect some event or opportunity, while in other circumstances such an event or such a possibility cannot arise - this difference is fixed by the words "may" and "may be." The terms "generator" and "alternator" are used interchangeably herein (however, it is recognized that one or the other terms may be more appropriate depending on the application). The terms “frequency content” and “harmonic content” are used interchangeably in this document and may refer to the fundamental frequency components (and / or phases) and the corresponding harmonic frequency components (and / or phases) above and below the fundamental components. The term "instructions" used in relation to a controller or processor may refer to computer-executable instructions. In this document, the terms “rotational speed”, “rotational speed data” and “rotational speed signal” can refer to any of the following: engine speed, harmonic content of measured engine speed, differences in measured engine speed from cycle to cycle, time differences required to rotate the engine at a given angle, as well as time intervals, where each time interval corresponds to the time required to rotate the engine at a given angle.

Описанные варианты осуществления настоящего изобретения представляют собой примеры изделий, систем и способов, включающих элементы, которые соответствуют элементам изобретения, изложенным в формуле изобретения. Данное описание обеспечивает специалистам возможность создания и применения вариантов осуществления изобретения, имеющих альтернативные элементы, которые соответствуют элементам изобретения, изложенным в формуле изобретения. Таким образом, объем настоящего изобретения включает изделия, системы и способы, не отличающиеся от буквального изложения формулы изобретения, а также другие изделия, системы и способы, имеющие незначительные отличия от буквального изложения формулы изобретения. Несмотря на то, что в настоящем документе были описаны и проиллюстрированы конкретные признаки и варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам понятны множество модификаций и изменений изобретения. Приложенная формула изобретения охватывает все такие модификации и изменения.The described embodiments of the present invention are examples of products, systems, and methods comprising elements that correspond to the elements of the invention set forth in the claims. This description provides professionals the ability to create and apply embodiments of the invention with alternative elements that correspond to the elements of the invention set forth in the claims. Thus, the scope of the present invention includes products, systems and methods that do not differ from the literal statement of the claims, as well as other products, systems and methods that have minor differences from the literal statement of the claims. Although specific features and embodiments of the present invention have been described and illustrated herein, many modifications and modifications of the invention will be understood by those skilled in the art. The appended claims cover all such modifications and changes.

Claims (23)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ диагностики состояния поршневого двигателя, включающий получение зависимости изменения во времени скорости вращения двигателя, получение частотного содержания упомянутой зависимости скорости вращения двигателя, анализ одной или более частотных составляющих полученного частотного содержания и на основе1. A method for diagnosing the state of a piston engine, including obtaining a time variation of the rotational speed of the engine, obtaining the frequency content of said dependence of the engine rotation speed, analyzing one or more frequency components of the obtained frequency content and based on анализа определение износа двигателя.analysis of the definition of engine wear. 2. Способ по п.1, в котором анализ одной или более частотных составляющих включает анализ амплитуды и/или фазы частотной составляющей половинного порядка.2. The method according to claim 1, in which the analysis of one or more frequency components includes an analysis of the amplitude and / or phase of the frequency component of half the order. 3. Способ по п.1, в котором поршневой двигатель сначала приводят в определенные рабочие условия, состояние или режим работы.3. The method according to claim 1, in which the piston engine is first brought into certain operating conditions, condition or mode of operation. 4. Способ по п.1, в котором зависимость изменения во времени скорости вращения двигателя получают, когда поршневой двигатель достигает определенных рабочих условий, состояния или режима работы.4. The method according to claim 1, in which the dependence of the change over time of the engine speed is obtained when the piston engine reaches certain operating conditions, state or mode of operation. 5. Способ диагностики состояния поршневого двигателя, включающий5. A method for diagnosing a piston engine, including определение последовательности разностей измеренных скоростей вращения поршневого двигателя от цикла к циклу,determining the sequence of differences of the measured rotational speeds of a piston engine from cycle to cycle, получение частотного содержания упомянутой последовательности разностей измеренных скоростей вращения,obtaining the frequency content of said sequence of differences of measured rotational speeds, анализ одной или более частотных составляющих полученного частотного содержания на основе анализа определения износа двигателя.analysis of one or more frequency components of the obtained frequency content based on an analysis of engine wear. 6. Способ по п.5, в котором поршневой двигатель сначала приводят в определенные рабочие условия, состояние или режим работы.6. The method according to claim 5, in which the piston engine is first brought into certain operating conditions, condition or mode of operation. 7. Способ по п.5, в котором последовательность разностей измеренных скоростей вращения от цикла к циклу определяют, когда поршневой двигатель достигает определенных рабочих условий, состояния или режима работы.7. The method according to claim 5, in which the sequence of differences of the measured rotational speeds from cycle to cycle determines when the piston engine reaches certain operating conditions, state or mode of operation. 8. Способ диагностики состояния поршневого двигателя, функционально связанного с генератором, включающий8. A method for diagnosing a piston engine, functionally connected with a generator, comprising получение зависимости изменения во времени скорости вращения двигателя, или определение последовательности разностей измеренных скоростей вращения двигателя от цикла к циклу, или определение множества временных интервалов, при этом каждый временной интервал соответствует времени, которое занимает поворот двигателя на заданный угол;obtaining the dependence of the rotational speed of the engine over time, or determining the sequence of differences in the measured rotational speeds of the engine from cycle to cycle, or determining a set of time intervals, each time interval corresponding to the time it takes the engine to turn at a given angle; - 12 028949- 12 028949 получение зависимости изменения во времени электрического параметра, связанного с генератором;obtaining the time dependence of the electrical parameter associated with the generator; получение частотного содержания упомянутой зависимости скорости вращения двигателя, или получение частотного содержания упомянутой последовательности разностей измеренных скоростей вращения, или получение частотного содержания упомянутого множества временных интервалов;obtaining the frequency content of said motor rotation speed dependence, or obtaining the frequency content of said sequence of differences of measured rotational speeds, or obtaining the frequency content of said plurality of time intervals; получение частотного содержания упомянутой зависимости электрического параметра, связанного с генератором;obtaining the frequency content of the above-mentioned dependence of the electrical parameter associated with the generator; анализ частотных составляющих полученных частотных содержаний и на основе анализа определение износа двигателя.analysis of the frequency components of the frequency content obtained and, based on the analysis, determination of engine wear. 9. Способ по п.8, в котором электрический параметр представляет собой одно из следующего: выходной ток генератора, выходное напряжение генератора, ток возбуждения генератора, напряжение возбуждения генератора, ток в соединительной линии постоянного тока и напряжение в соединительной линии постоянного тока.9. The method according to claim 8, wherein the electrical parameter is one of the following: generator output current, generator output voltage, generator excitation current, generator excitation voltage, current in the DC connecting line, and voltage in the DC connecting line. 10. Способ по п.8, в котором поршневой двигатель сначала приводят в определенные рабочие условия, состояние или режим работы.10. The method according to claim 8, in which the piston engine is first brought into certain operating conditions, condition or mode of operation. 11. Способ по п.8, в котором зависимость изменения во времени скорости вращения двигателя и зависимость изменения во времени электрического параметра, связанного с генератором, получают, когда поршневой двигатель достигает определенных рабочих условий, состояния или режима работы.11. The method of claim 8, wherein the dependence of the change in time of the engine speed and the dependence of the change in time of the electrical parameter associated with the generator is obtained when the piston engine reaches certain operating conditions, state or mode of operation. 12. Способ диагностики состояния поршневого двигателя, включающий получение зависимости изменения во времени скорости вращения двигателя;12. A method for diagnosing the state of a piston engine, including obtaining the dependence of the change in time of the engine speed; определение зависимости изменения во времени крутящего момента двигателя на основе зависимости изменения во времени скорости вращения двигателя;determining the dependence of the change in time of the engine torque based on the dependence of the change in time of the engine speed; получение частотного содержания упомянутой зависимости изменения во времени крутящего момента двигателя;obtaining the frequency content of the above-mentioned dependence of the change in time of the engine torque; анализ одной или более частотных составляющих полученного частотного содержания и на основе анализа определение износа двигателя.analysis of one or more frequency components of the frequency content obtained and, based on the analysis, determination of engine wear. 13. Способ по п.12, в котором поршневой двигатель сначала приводят в определенные рабочие условия, состояние или режим работы.13. The method according to item 12, in which the piston engine is first brought into certain operating conditions, condition or mode of operation. 14. Способ по п.12, в котором зависимость изменения во времени скорости вращения двигателя получают, когда поршневой двигатель достигает определенных рабочих условий, состояния или режима работы.14. The method according to item 12, in which the dependence of the change over time of the engine speed is obtained when the piston engine reaches certain operating conditions, state or mode of operation. 15. Система транспортного средства, содержащая двигатель;15. Vehicle system containing engine; датчик для определения скорости вращения двигателя иa sensor to determine the rotational speed of the engine and контроллер, содержащий инструкции, сконфигурированные для получения зависимости изменения во времени скорости вращения двигателя, получения частотного содержания упомянутой зависимости скорости вращения двигателя, анализа одной или более частотных составляющих полученного частотного содержания и на основе анализа определения износа двигателя.a controller containing instructions configured to obtain the dependence of the variation in time of the rotational speed of the engine, obtain the frequency content of the above-mentioned dependence of the rotational speed of the engine, analyze one or more frequency components of the obtained frequency content and based on the analysis of determining engine wear. 16. Система по п.15, в которой упомянутый контроллер выполнен с возможностью передачи отчета об изношенном состоянии двигателя.16. The system of clause 15, in which the said controller is configured to transmit a report on the worn state of the engine. 17. Система по п.15, в которой упомянутый контроллер также включает инструкции, сконфигурированные для регулировки эксплуатационного параметра двигателя на основе упомянутого диагностированного состояния.17. The system of Claim 15, wherein said controller also includes instructions configured to adjust an engine operating parameter based on said diagnosed state. 18. Система транспортного средства, содержащая двигатель;18. Vehicle system containing engine; генератор, функционально связанный с двигателем; датчик для определения скорости вращения двигателя;generator functionally connected to the engine; a sensor to determine the speed of rotation of the engine; датчик для измерения электрического параметра, связанного с генератором, во время работы и контроллер, содержащий инструкции, сконфигурированные дляa sensor for measuring the electrical parameter associated with the generator during operation, and a controller containing instructions configured to получения зависимости изменения во времени скорости вращения двигателя, или определения последовательности разностей измеренных скоростей вращения двигателя от цикла к циклу, или определения множества временных интервалов, при этом каждый временной интервал соответствует времени, которое занимает поворот двигателя на заданный угол;obtaining the dependence of the engine rotational speed variation over time, or determining the sequence of differences in the measured engine rotational speeds from cycle to cycle, or determining a set of time intervals, each time interval corresponding to the time it takes the engine to rotate at a given angle; получения зависимости изменения во времени электрического параметра, связанного с генератором;obtain the dependence of the time variation of the electrical parameter associated with the generator; получения частотного содержания упомянутой зависимости скорости вращения двигателя, или получения частотного содержания упомянутой последовательности разностей измеренных скоростей вращения, или получения частотного содержания упомянутого множества временных интервалов;obtaining the frequency content of the above-mentioned dependence of the rotational speed of the engine, or obtaining the frequency content of said sequence of differences of measured rotational speeds, or obtaining the frequency content of said plurality of time intervals; получения частотного содержания упомянутой зависимости электрического параметра, связанного с генератором;obtain the frequency content of the above-mentioned dependence of the electrical parameter associated with the generator; анализа частотных составляющих полученных частотных содержаний и на основе анализа определения износа двигателя.analysis of the frequency components of the received frequency content and based on the analysis of the definition of engine wear. - 13 028949- 13 028949 19. Система по п.18, в которой упомянутый контроллер выполнен с возможностью передачи отчета об изношенном состоянии двигателя.19. The system according to claim 18, wherein said controller is configured to transmit a report on the worn state of the engine. 20. Система по п.18, в которой упомянутый контроллер также включает инструкции, сконфигурированные для регулировки эксплуатационного параметра двигателя на основе упомянутого диагностированного состояния.20. The system of claim 18, wherein said controller also includes instructions configured to adjust an engine operating parameter based on said diagnosed state. 21. Способ диагностики состояния поршневого двигателя, включающий21. A method for diagnosing a piston engine condition, comprising измерение процессором множества временных интервалов, при этом каждый временной интервал соответствует времени, которое занимает поворот двигателя на заданный угол;measurement by the processor of multiple time intervals, with each time interval corresponding to the time it takes the engine to turn at a given angle; определение процессором частотного содержания упомянутого множества временных интервалов; вычисление процессором объединенного значения амплитуд частотного содержания вокруг заданной гармонической частоты иthe processor determining the frequency content of said plurality of time slots; calculation by the processor of the combined value of the amplitudes of the frequency content around a given harmonic frequency and диагностику состояния двигателя на основе упомянутого объединенного значения.engine condition diagnostics based on said combined value. 22. Способ по п.21, в котором заданная гармоническая частота представляет собой частоту половинного порядка.22. The method according to claim 21, wherein the predetermined harmonic frequency is a half order frequency. 23. Способ по п.21, в котором объединенное значение представляет собой среднеквадратическое значение (ΚΜδ).23. The method according to claim 21, wherein the combined value is the rms value (ΚΜδ).
EA201490352A 2011-09-15 2012-08-31 System and method for diagnosing an engine EA028949B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161535049P 2011-09-15 2011-09-15
US13/234,460 US8626372B2 (en) 2011-09-15 2011-09-16 Systems and methods for diagnosing an engine
PCT/US2012/053495 WO2013039725A1 (en) 2011-09-15 2012-08-31 Systems and methods for diagnosing an engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201490352A1 EA201490352A1 (en) 2014-08-29
EA028949B1 true EA028949B1 (en) 2018-01-31

Family

ID=47879357

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201490441A EA027107B1 (en) 2011-09-15 2012-08-31 Systems and methods for diagnosing an engine
EA201490352A EA028949B1 (en) 2011-09-15 2012-08-31 System and method for diagnosing an engine
EA201490440A EA031509B1 (en) 2011-09-15 2012-08-31 System and method for diagnosing engines
EA201490354A EA030515B1 (en) 2011-09-15 2012-08-31 Systems and methods for diagnosing auxiliary equipment associated with an engine

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201490441A EA027107B1 (en) 2011-09-15 2012-08-31 Systems and methods for diagnosing an engine

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201490440A EA031509B1 (en) 2011-09-15 2012-08-31 System and method for diagnosing engines
EA201490354A EA030515B1 (en) 2011-09-15 2012-08-31 Systems and methods for diagnosing auxiliary equipment associated with an engine

Country Status (9)

Country Link
US (5) US8538626B2 (en)
JP (4) JP6302406B2 (en)
CN (3) CN103814202B (en)
AU (3) AU2012308955B2 (en)
BR (1) BR112014006099A2 (en)
DE (4) DE112012003873T5 (en)
EA (4) EA027107B1 (en)
WO (4) WO2013039726A1 (en)
ZA (1) ZA201402389B (en)

Families Citing this family (72)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8013738B2 (en) 2007-10-04 2011-09-06 Kd Secure, Llc Hierarchical storage manager (HSM) for intelligent storage of large volumes of data
WO2009045218A1 (en) 2007-10-04 2009-04-09 Donovan John J A video surveillance, storage, and alerting system having network management, hierarchical data storage, video tip processing, and vehicle plate analysis
DE102009046961A1 (en) * 2009-11-23 2011-05-26 Robert Bosch Gmbh Method and device for detecting uncontrolled burns in an internal combustion engine
US8538626B2 (en) * 2011-09-15 2013-09-17 General Electric Company Systems and methods for diagnosing an engine
US8907658B2 (en) 2012-04-19 2014-12-09 Kohler, Inc. System and method of measuring power produced by a power source
US9219294B2 (en) 2012-08-22 2015-12-22 Eric D. Albsmeier Power management system that changes the operating conditions of a battery charger
US9331498B2 (en) 2012-09-07 2016-05-03 Kohler Co. Power generation system that provides efficient battery charger selection
US8829855B2 (en) 2012-09-26 2014-09-09 Kohler Co. Power generation system that optimizes the power provided to start a generator
DE102012020490B3 (en) * 2012-10-10 2014-03-13 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for failure detection of injectors in an internal combustion engine, engine control unit and system for carrying out a method
US9515592B2 (en) 2012-11-02 2016-12-06 Kohler Co. System and method of detecting a wiring configuration for a controlled field alternator
US10818107B2 (en) * 2013-03-15 2020-10-27 Predictive Fleet Technologies, Inc. Engine analysis and diagnostic system
FR3009021B1 (en) * 2013-07-23 2015-08-21 Snecma METHOD OF ESTIMATING A CURVE OF A RELEVANT POINT FOR ANOMALY DETECTION OF AN ENGINE AND A DATA PROCESSING SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTATION
WO2015084385A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Schneider Electric USA, Inc. Branch energy management for multiple evses
JP2015113805A (en) * 2013-12-13 2015-06-22 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
CN103967631A (en) * 2014-04-16 2014-08-06 中国北方发动机研究所(天津) On-line recognition device and method of diesel engine power performance
US9869665B2 (en) * 2014-05-22 2018-01-16 Kohler, Co. Generator predictive engine oil life algorithm
US9488698B2 (en) 2014-11-20 2016-11-08 Caterpillar Global Mining Equipment Llc System and method for detecting diode failures
JP6662627B2 (en) 2014-12-16 2020-03-11 ジーイー グローバル ソーシング エルエルシーGE Global Sourcing LLC Engine cylinder misfire detection system
US9951703B2 (en) 2014-12-16 2018-04-24 General Electric Company Systems and method for multi-cylinder misfire detection
US9606568B2 (en) 2015-02-13 2017-03-28 Infineon Technologies Ag Dynamically adapting device operations to handle changes in power quality
DE102015204096A1 (en) * 2015-03-06 2016-09-08 Robert Bosch Gmbh Method for detecting damage in a fuel pump
DE102015211228A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Ford Global Technologies, Llc Exhaust-driven turbocharged internal combustion engine with partial shutdown and auxiliary compressor and method for operating such an internal combustion engine
US10870465B2 (en) * 2015-05-22 2020-12-22 Polaris Industries Inc. Power boost regulator
WO2016191290A2 (en) 2015-05-22 2016-12-01 Polaris Industries Inc. Power boost regulator
DE102015110460B4 (en) 2015-06-30 2017-01-19 Schmidhauser Ag Detection of a mains phase failure in converters with frequency detection in the DC link voltage
KR101673310B1 (en) * 2015-08-24 2016-11-07 현대자동차주식회사 Method For Controlling Vehicle Security Access Based On Certificate
CN108350822B (en) * 2015-09-28 2021-05-28 通用电气公司 Apparatus and method for assigning and indicating engine control authority
CN105571874A (en) * 2015-12-11 2016-05-11 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 Real-time measuring method of vibration unbalance phase of engine
DE102015225144A1 (en) * 2015-12-14 2017-06-14 Siemens Aktiengesellschaft System and method for diagnosing at least one component of a device and / or plant requiring maintenance
US11509256B2 (en) 2016-03-07 2022-11-22 Transportation IP Holdings, LLP Method and system for an engine
US10345195B2 (en) * 2016-03-07 2019-07-09 Ge Global Sourcing Llc Method and systems for diagnosing an engine
US10662958B2 (en) 2016-03-18 2020-05-26 Transportation Ip Holdings, Llc Method and systems for a radiator fan
US10267249B2 (en) 2016-04-27 2019-04-23 Ge Global Sourcing Llc Systems for an engine
CN107458383B (en) * 2016-06-03 2020-07-10 法拉第未来公司 Automatic detection of vehicle faults using audio signals
FR3052747B1 (en) * 2016-06-17 2018-05-25 Airbus Operations (S.A.S.) METHOD FOR MONITORING THE ENGINES OF AN AIRCRAFT
US10962448B2 (en) * 2016-06-17 2021-03-30 Airbus Operations Sas Method for monitoring the engines of an aircraft
US11834023B2 (en) 2021-04-22 2023-12-05 Transportation Ip Holdings, Llc Control system
KR101789062B1 (en) * 2016-09-02 2017-10-23 한국철도공사 Apparatus for Inspecting Diesel Locomotive Engine RPM
US10837376B2 (en) 2016-09-28 2020-11-17 Transportation Ip Holdings, Llc Systems for diagnosing a condition of an engine
US10208697B2 (en) * 2016-10-26 2019-02-19 GM Global Technology Operations LLC Detection of irregularities in engine cylinder firing
JP6536601B2 (en) * 2017-02-28 2019-07-03 トヨタ自動車株式会社 Misfire detection device for internal combustion engine
US10352189B2 (en) * 2017-05-10 2019-07-16 Pratt & Whitney Canada Corp. Method and system for setting an acceleration schedule for engine start
KR102262095B1 (en) * 2017-05-29 2021-06-08 부경대학교 산학협력단 Method for diagnosing machine fault based on sound
US10569760B2 (en) 2017-06-09 2020-02-25 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for battery charging in a hybrid vehicle
US10632989B2 (en) 2017-06-09 2020-04-28 Ford Global Technologies, Llc System and method for operating a vehicle powertrain
US10762726B2 (en) * 2017-06-13 2020-09-01 General Electric Company Hybrid-electric propulsion system for an aircraft
US10486686B2 (en) 2017-06-19 2019-11-26 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for adjusting engine torque
CN107678419B (en) * 2017-09-27 2020-03-17 中国第一汽车股份有限公司 Intelligent VGT actuator active responsiveness diagnosis method
DE102017217404A1 (en) * 2017-09-29 2019-04-04 Audi Ag Method for wear prediction and motor vehicle
DE102017218355A1 (en) * 2017-10-13 2019-04-18 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg ELECTRIC METER AND PORTABLE MEASURING SYSTEM
DE102018200521A1 (en) * 2018-01-15 2019-07-18 Robert Bosch Gmbh Method for determining a position of an internal combustion engine
CN110091858B (en) * 2018-01-30 2021-01-29 纬湃汽车电子(长春)有限公司 Self-learning method for engine on hybrid vehicle
US10845270B2 (en) * 2018-05-03 2020-11-24 Progress Rail Locomotive Inc. Systems and methods for diagnosing an engine
DE102018121270B4 (en) * 2018-08-31 2023-12-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Diagnostic method, diagnostic system and motor vehicle
FR3086474B1 (en) * 2018-09-26 2020-12-04 Safran Electrical & Power STARTING PROCEDURE FOR A SYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR WITH PERMANENT MAGNETS
CN109532489B (en) * 2018-10-19 2020-08-18 辽宁工业大学 Monitoring system and monitoring method based on digital monitoring of heavy vehicle engine
FR3087495A1 (en) * 2018-10-22 2020-04-24 Continental Automotive France METHOD AND SYSTEM FOR MONITORING A VEHICLE ENGINE SPEED
CN111272434A (en) * 2018-12-04 2020-06-12 中发天信(北京)航空发动机科技股份有限公司 Distributed aeroengine test measurement and control system
CN110056427B (en) * 2019-06-19 2019-09-20 潍柴动力股份有限公司 A kind of engine detection, apparatus and system
US11639670B2 (en) 2019-11-14 2023-05-02 General Electric Company Core rub diagnostics in engine fleet
FR3104118B1 (en) * 2019-12-10 2023-01-06 Alstom Transp Tech Control device, control system, railway vehicle and associated control method
JP7327346B2 (en) * 2020-10-16 2023-08-16 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
JP7470072B2 (en) 2021-02-25 2024-04-17 株式会社トランストロン Abnormal vibration detection device, abnormal vibration detection method and program
US11687071B2 (en) 2021-08-19 2023-06-27 Garrett Transportation I Inc. Methods of health degradation estimation and fault isolation for system health monitoring
US11635037B1 (en) * 2021-10-05 2023-04-25 Transportation Ip Holdings, Llc Methods and systems for diagnosing engine cylinders
DE102021126722A1 (en) 2021-10-14 2023-04-20 Rolls-Royce Solutions GmbH Method for controlling a hybrid drive, hybrid drive, control device, vehicle
US11525728B1 (en) * 2021-11-16 2022-12-13 Geotab Inc. Systems and methods for determining an estimated weight of a vehicle
WO2023095514A1 (en) * 2021-11-25 2023-06-01 住友重機械工業株式会社 Cryogenic refrigerator diagnostic system, cryogenic refrigerator, and cryogenic refrigerator diagnostic method
JP2023080441A (en) * 2021-11-30 2023-06-09 株式会社日立製作所 Control device for internal combustion engine
CN114295387A (en) * 2022-01-04 2022-04-08 中国人民解放军陆军装甲兵学院 Real vehicle running parameter testing system for engine of tracked vehicle
JP2024024921A (en) * 2022-08-10 2024-02-26 株式会社日立製作所 Diagnostic device and diagnostic method for internal combustion engine
US12036998B2 (en) 2022-10-04 2024-07-16 Geotab Inc. Systems and methods for determining an estimated weight of a vehicle

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994019670A1 (en) * 1993-02-26 1994-09-01 University Of Michigan Method and system for detecting the misfire of a reciprocating internal combustion engine in the frequency domain
US6021758A (en) * 1997-11-26 2000-02-08 Cummins Engine Company, Inc. Method and apparatus for engine cylinder balancing using sensed engine speed
DE10001487A1 (en) * 2000-01-15 2001-08-09 Daimler Chrysler Ag Procedure for monitoring and/or control (open or closed loop) of IC engines has clock pulses of increment transmitter arrangement connected with crankshaft and/or camshaft of engine used for detection of angle of rotation
US20030089338A1 (en) * 2000-11-07 2003-05-15 Joerg Remele Regulation of true running for diesel engines
US20050229904A1 (en) * 2002-07-31 2005-10-20 Reinhold Hagel Regulating the mode of operation of an internal combustion engine
US20070250288A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-25 Rolf Maier-Landgrebe Method for operating an internal combustion engine, and a control device therefor
DE102008050287A1 (en) * 2007-10-22 2009-04-23 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Internal-combustion engine controlling method for motor vehicle, involves subjecting signals output by sensor devices to fast-Fourier analysis, and representing actual value by given oscillation order
DE102008032174A1 (en) * 2008-01-16 2009-07-23 Conti Temic Microelectronic Gmbh Method for identification of cylinders of internal-combustion engine with occurrence of cylinder-individual events, involves shifting starting point with constant length of evaluation window relative to revolutions signal
DE102009051624A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Conti Temic Microelectronic Gmbh Method for analyzing spectral portion of rotational speed-signal of crankshaft of internal-combustion engine, involves calculating discrete Fourier transform for number of scanning values, and determining spectral portion of signal

Family Cites Families (80)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT9466B (en) * 1900-03-30 1902-10-25 Martin Wallach Nachfolger Fa Drip pipette with suction or Pressure ball.
DE2044783A1 (en) 1970-09-10 1972-03-16 Bosch Gmbh Robert Protective circuit for starting devices of internal combustion engines
JPS5226302B2 (en) 1972-09-09 1977-07-13
US4334427A (en) 1980-10-20 1982-06-15 Rca Corporation Testing the condition of a turbocharger
JPH0750700Y2 (en) 1988-12-21 1995-11-15 株式会社明電舎 Engine abnormality detection device
JP2749389B2 (en) 1989-09-02 1998-05-13 株式会社日立製作所 Internal combustion engine torque control device
DE3932649A1 (en) 1989-09-29 1991-04-18 Bosch Gmbh Robert METHOD FOR DETERMINING THE RUNNING RUNNING OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP2843871B2 (en) 1990-05-14 1999-01-06 本田技研工業株式会社 Combustion abnormality detection device for internal combustion engine
JPH0436047A (en) 1990-05-31 1992-02-06 Fuji Heavy Ind Ltd Diagnostic device for misfire of engine
GB9102232D0 (en) 1991-02-01 1991-03-20 Lucas Ind Plc Method of and apparatus for processing internal combustion engine speed data
JP3168017B2 (en) 1991-04-15 2001-05-21 松下電工株式会社 Private power generator
US5103783A (en) 1991-07-11 1992-04-14 Thermo King Corporation Detection of engine fuel problems
DE4133059A1 (en) * 1991-10-04 1993-04-08 Mannesmann Ag DRIVE ARRANGEMENT FOR A MOTOR VEHICLE
US5383107A (en) 1992-11-06 1995-01-17 Sundstrand Corporation Harmonic control for an inverter by use of an objective function
US5509302A (en) 1994-05-02 1996-04-23 Saturn Corporation Misfire detection in internal combustion engines
JPH0847107A (en) 1994-07-29 1996-02-16 Toyota Motor Corp Generating controlling method for series hybrid vehicle
IT1281387B1 (en) 1994-10-13 1998-02-18 Wabco Gmbh COMPRESSOR
JP3435864B2 (en) 1994-12-22 2003-08-11 いすゞ自動車株式会社 Power generation voltage control device for three-phase AC machine
DE19641610A1 (en) 1995-10-09 1997-04-10 Denso Corp Misfiring detector for multi-cylinder IC engine
JPH09151779A (en) 1995-11-29 1997-06-10 Unisia Jecs Corp Inspection device of control device
JP3694940B2 (en) 1995-12-06 2005-09-14 株式会社デンソー Fuel property detection device for internal combustion engine
JP3460461B2 (en) 1996-08-20 2003-10-27 株式会社明電舎 Open phase detection method
JP3743073B2 (en) 1996-10-17 2006-02-08 株式会社デンソー Misfire detection device for internal combustion engine
JPH10198420A (en) 1997-01-13 1998-07-31 Hitachi Ltd Method and device for diagnosing abnormality
FR2781031B1 (en) 1998-07-09 2001-11-23 Daniel Drecq INTERNAL COMBUSTION ENGINE COMPRISING A MEANS OF REDUCING ACYCLISMS FOR LOW RPM OPERATIONS
US6522024B1 (en) 1998-12-24 2003-02-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Output state detector for internal combustion engine
JP3622576B2 (en) 1999-06-08 2005-02-23 マツダ株式会社 Powertrain control device
US6510731B2 (en) 1999-06-28 2003-01-28 Caterpillar Inc Method for determining a weak cylinder in an internal combustion engine
JP2001076012A (en) 1999-08-31 2001-03-23 Hitachi Ltd Method and device for gathering vehicle information
JP4004694B2 (en) * 1999-10-01 2007-11-07 ヤンマー株式会社 Control device for internal combustion engine
NZ523124A (en) 2000-06-26 2004-08-27 Snap On Tech Inc Alternator testing method and system using timed application of load
JP4461586B2 (en) 2000-08-03 2010-05-12 株式会社デンソー Misfire detection device for internal combustion engine
JP2002138893A (en) 2000-11-01 2002-05-17 Denso Corp Combustion state detection device of internal combustion engine
US6490511B1 (en) 2000-11-10 2002-12-03 Ford Motor Company Torque-based monitor in a hybrid electric vehicle
US6546912B2 (en) 2001-03-02 2003-04-15 Cummins Engine Company, Inc. On-line individual fuel injector diagnostics from instantaneous engine speed measurements
TW579424B (en) * 2001-07-09 2004-03-11 Shell Int Research Vibration analysis for predictive maintenance in machinery
JP2003065142A (en) 2001-08-29 2003-03-05 Osaka Gas Co Ltd Engine misfire detecting device
DE10360481A1 (en) 2002-12-24 2004-09-02 Denso Corp., Kariya Secondary air supply Anormalitätserfassungssystem
US6968268B2 (en) 2003-01-17 2005-11-22 Denso Corporation Misfire detector for an internal combustion engine
JP3941708B2 (en) 2003-02-19 2007-07-04 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control device
JP2005061487A (en) 2003-08-08 2005-03-10 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Power transmitting device and driving device for hybrid vehicle comprising the same
US7146851B2 (en) 2004-01-29 2006-12-12 Denso Corporation Diagnostic apparatus for variable valve control system
JP4179192B2 (en) 2004-03-08 2008-11-12 株式会社デンソー Combustion state detection device for internal combustion engine
JP2005291182A (en) 2004-04-05 2005-10-20 Denso Corp Misfire detection device
JP4519507B2 (en) 2004-04-15 2010-08-04 ヤンマー株式会社 Private power generator
GB0416330D0 (en) 2004-07-22 2004-08-25 Microgen Energy Ltd Method and apparatus for instability detection and correction in a domestic combined heat and power unit
US7182065B2 (en) * 2004-07-29 2007-02-27 Ford Global Technologies, Llc Vehicle and method for operating an engine in a vehicle
US20060047408A1 (en) 2004-09-01 2006-03-02 Kayser William M Engine diagnostic apparatus and method that analyzes the output of a driven electric power generator
JP4192907B2 (en) 2005-03-11 2008-12-10 トヨタ自動車株式会社 Auxiliary machine fault diagnosis device for hybrid system
JP2007071191A (en) 2005-09-09 2007-03-22 Yanmar Co Ltd Misfire detecting device of internal combustion engine
AT9466U1 (en) 2005-09-22 2007-10-15 Avl List Gmbh METHOD FOR DETERMINING COMPRESSION DIFFERENCES IN A MULTI-CYLINDER INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP4349400B2 (en) * 2006-02-28 2009-10-21 トヨタ自動車株式会社 Vehicle and control method thereof
DE102006012858A1 (en) 2006-03-21 2007-09-27 Robert Bosch Gmbh Internal combustion engine`s running smoothness determining method for vehicle, involves transferring control information of electrical machine to control device of internal combustion engine over vehicle bus
JP2008050985A (en) 2006-08-24 2008-03-06 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd Engine power generation apparatus
EP1911952B1 (en) * 2006-10-11 2017-11-22 Nissan Motor Co., Ltd. Internal combustion engine
CN101168426B (en) 2006-10-25 2010-10-06 株式会社安川电机 Crane device and its control method
US7530261B2 (en) 2007-02-12 2009-05-12 Delphi Technologies, Inc. Fourier-based misfire detection strategy
FR2913769B1 (en) 2007-03-12 2009-06-05 Snecma Sa METHOD FOR DETECTING DAMAGE TO A BEARING BEARING OF AN ENGINE
JP4489098B2 (en) 2007-06-05 2010-06-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 Power generation control device
US8049460B2 (en) * 2007-07-18 2011-11-01 Tesla Motors, Inc. Voltage dividing vehicle heater system and method
JP2009121303A (en) 2007-11-14 2009-06-04 Denso Corp Misfire detecting apparatus for internal combustion engine
JP2009221992A (en) 2008-03-17 2009-10-01 Denso Corp Malfunction diagnosing apparatus for exhaust gas sensor
US7761223B2 (en) 2008-06-17 2010-07-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Fuel system diagnostics by analyzing engine cylinder pressure signal and crankshaft speed signal
JP5343468B2 (en) 2008-09-16 2013-11-13 株式会社リコー Motor driving device, image forming apparatus, motor driving method, and computer program
US8097969B2 (en) * 2008-09-16 2012-01-17 GM Global Technology Operations LLC Method to estimate the output current of an automotive generator (alternator)
JP5424612B2 (en) 2008-10-28 2014-02-26 澤藤電機株式会社 Inverter generator
US8150603B2 (en) 2008-11-26 2012-04-03 Caterpillar Inc. Engine control system having fuel-based timing
US8161800B2 (en) 2008-12-30 2012-04-24 General Electric Company Methods and systems for valve leak simulation
US8278934B2 (en) 2009-02-13 2012-10-02 Bae Systems Controls Inc. Robust AC chassis fault detection using PWM sideband harmonics
US8046155B2 (en) 2009-02-13 2011-10-25 Denso Corporation Method and apparatus for misfire detection using engine cycles at least subsequent to actual misfire event
JP5444111B2 (en) * 2009-05-13 2014-03-19 トヨタ自動車株式会社 Vehicle sprung mass damping control device
US8392057B2 (en) * 2009-12-21 2013-03-05 Cummins Inc. Hybrid powertrain diagnostics
JP5553677B2 (en) * 2010-05-06 2014-07-16 本田技研工業株式会社 Output controller for hybrid generator
US9257931B2 (en) 2011-01-18 2016-02-09 Daikin Industries, Ltd. Power conversion apparatus
US9109517B2 (en) * 2011-03-14 2015-08-18 General Electric Company Condition monitoring of mechanical drive train coupled with electrical machines
US9007020B2 (en) * 2011-05-25 2015-04-14 Green Charge Networks Charging service vehicles with battery and generator sources
US20130020993A1 (en) 2011-07-18 2013-01-24 Green Charge Networks Llc Multi-Mode Electric Vehicle Charging Station
US8538626B2 (en) 2011-09-15 2013-09-17 General Electric Company Systems and methods for diagnosing an engine
US9156368B2 (en) * 2011-11-11 2015-10-13 San Diego Gas & Electric Company Method for detection of plug-in electric vehicle charging via interrogation of smart meter data
US9606022B2 (en) 2012-08-31 2017-03-28 General Electric Company Systems and methods for diagnosing engine components and auxiliary equipment associated with an engine

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994019670A1 (en) * 1993-02-26 1994-09-01 University Of Michigan Method and system for detecting the misfire of a reciprocating internal combustion engine in the frequency domain
US6021758A (en) * 1997-11-26 2000-02-08 Cummins Engine Company, Inc. Method and apparatus for engine cylinder balancing using sensed engine speed
DE10001487A1 (en) * 2000-01-15 2001-08-09 Daimler Chrysler Ag Procedure for monitoring and/or control (open or closed loop) of IC engines has clock pulses of increment transmitter arrangement connected with crankshaft and/or camshaft of engine used for detection of angle of rotation
US20030089338A1 (en) * 2000-11-07 2003-05-15 Joerg Remele Regulation of true running for diesel engines
US20050229904A1 (en) * 2002-07-31 2005-10-20 Reinhold Hagel Regulating the mode of operation of an internal combustion engine
US20070250288A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-25 Rolf Maier-Landgrebe Method for operating an internal combustion engine, and a control device therefor
DE102008050287A1 (en) * 2007-10-22 2009-04-23 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Internal-combustion engine controlling method for motor vehicle, involves subjecting signals output by sensor devices to fast-Fourier analysis, and representing actual value by given oscillation order
DE102008032174A1 (en) * 2008-01-16 2009-07-23 Conti Temic Microelectronic Gmbh Method for identification of cylinders of internal-combustion engine with occurrence of cylinder-individual events, involves shifting starting point with constant length of evaluation window relative to revolutions signal
DE102009051624A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Conti Temic Microelectronic Gmbh Method for analyzing spectral portion of rotational speed-signal of crankshaft of internal-combustion engine, involves calculating discrete Fourier transform for number of scanning values, and determining spectral portion of signal

Also Published As

Publication number Publication date
CN103797232A (en) 2014-05-14
BR112014006099A2 (en) 2017-06-13
JP7193444B2 (en) 2022-12-20
EA201490441A1 (en) 2014-08-29
US8626372B2 (en) 2014-01-07
US10968842B2 (en) 2021-04-06
CN103814202B (en) 2016-11-23
WO2013039726A1 (en) 2013-03-21
US20130073175A1 (en) 2013-03-21
US20130073127A1 (en) 2013-03-21
EA201490354A1 (en) 2014-08-29
ZA201402389B (en) 2015-12-23
AU2012308951B2 (en) 2016-12-15
US8538626B2 (en) 2013-09-17
AU2012308952A1 (en) 2014-03-27
WO2013039722A1 (en) 2013-03-21
EA201490352A1 (en) 2014-08-29
DE112012003861T5 (en) 2014-08-07
EA030515B1 (en) 2018-08-31
WO2013039725A1 (en) 2013-03-21
JP6302406B2 (en) 2018-03-28
US8626371B2 (en) 2014-01-07
CN103827468B (en) 2017-02-15
AU2012308951A1 (en) 2014-03-27
US20130073126A1 (en) 2013-03-21
JP2020097938A (en) 2020-06-25
DE112012003847T5 (en) 2014-07-03
CN103814202A (en) 2014-05-21
DE112012003873T5 (en) 2014-07-10
DE112012003854T5 (en) 2014-06-18
CN103797232B (en) 2017-02-15
JP2014526643A (en) 2014-10-06
EA031509B1 (en) 2019-01-31
JP2014532166A (en) 2014-12-04
AU2012308952B2 (en) 2016-12-08
EA027107B1 (en) 2017-06-30
JP2014526874A (en) 2014-10-06
EA201490440A1 (en) 2014-08-29
JP6741395B2 (en) 2020-08-19
CN103827468A (en) 2014-05-28
AU2012308955B2 (en) 2016-09-22
US20130068003A1 (en) 2013-03-21
WO2013039723A1 (en) 2013-03-21
US20180313277A1 (en) 2018-11-01
US10036335B2 (en) 2018-07-31
AU2012308955A1 (en) 2014-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7193444B2 (en) Systems and methods for diagnosing engines
US10345195B2 (en) Method and systems for diagnosing an engine
US9447745B2 (en) System and method for diagnosing an engine
US9606022B2 (en) Systems and methods for diagnosing engine components and auxiliary equipment associated with an engine
US11509256B2 (en) Method and system for an engine
US11555759B2 (en) Equipment control system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU

NF4A Restoration of lapsed right to a eurasian patent

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG TJ TM